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JDK动态代理原理

JDK动态代理原理

作者: StephenRo | 来源:发表于2018-01-05 11:25 被阅读73次

    上回,简单的看了JDK动态代理与CGLIB动态代理的应用于区别,也了解了下Proxy.newProxyInstance()这个类参数与作用。这次我们接着往下看并提出几个疑问来引导下面的内容。

    • 这个代理类到底哪来的?
    • invoke()方法到底做了什么,怎么和我们的方法建立联系的?
    • 生成的代理类是什么样的?

    再次探索Proxy.newProxyInstance

    抽出主要的3条关键语句(可在IDEA中通过双击关键词来观察代码的走向)
    分别是:克隆-生成指定的代理类-得到构造器-返回代理类
    可以得知:生成代理类的内容在第二句话中,那么点进去~

    final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
    Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
    final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
    return cons.newInstance(new Object[]{h});
    

    方法头注释我没加进来,意思是欲生成代理类,必先调用checkProxyAccess方法来执行权限检查,而在newProxyInstance方法的前几行遍执行了这个检查。
    下面的3行单行注释意为:这个东西是有缓存的,如果有就不要用ProxyClassFactory再生成。
    这边只有一个可以进入的方法,进入他!

    private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
                                               Class<?>... interfaces) {
          if (interfaces.length > 65535) {
                throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
            }
    
            // If the proxy class defined by the given loader implementing
            // the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
            // otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
            return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
    }
    

    这个方法大量是对缓存的操作,从高频的get(),replace(),和putIfAbsen(),我们都不管。进入一个参数正好为之前传递进来的key和parameter的apply方法。
    apply方法是BiFunction<T, U, R>接口的一个定义方法,他是一个函数式接口,在《Java8 in Action》P47也有他的身影。这种定义通常是表示为(T,U)->R,意为通过2个类型产生一个类型。这个方法有2个实现,幸好我们上面再注释中看到了ProxyClassFactory,进入他!

    Object subKey = Objects.requireNonNull(subKeyFactory.apply(key, parameter));
    

    前面就是通过对接口的遍历来验证接口,在方法的尾部我们看到一个byte[]字节数组,并从注释得知他的作用是生成指定的代理类。我们点进generateProxyClass方法,发现他有几个参数不同的重载方法。

    /*
     * Generate the specified proxy class.
     */
    byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
        proxyName, interfaces, accessFlags);
    try {
        return defineClass0(loader, proxyName,
                            proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
    } catch (ClassFormatError e) {
        throw new IllegalArgumentException(e.toString());
    }
    

    下面我们用generateProxyClass方法把返回的字节码写入到文件中来查看其中的东西。

    public class GenerateProxy {
        public static void main(String[] args) {
            Talking talking = new JDKProxy(new TalkingImpl()).getProxy();
            talking.say("二狗子");
            String path = "C:/$Proxy0.class";
            byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0",
                    TalkingImpl.class.getInterfaces());
            try (FileOutputStream out = new FileOutputStream(path)){
                out.write(classFile);
                out.flush();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

    因为IDEA自带反编译功能,直接把生成的$Proxy0.class文件拖入IDEA即可。

    public final class $Proxy0 extends Proxy implements Talking {
        private static Method m1;
        private static Method m2;
        private static Method m3;
        private static Method m0;
    
        public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  {
            super(var1);
        }
    
        public final boolean equals(Object var1) throws  {
            try {
                return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();
            } catch (RuntimeException | Error var3) {
                throw var3;
            } catch (Throwable var4) {
                throw new UndeclaredThrowableException(var4);
            }
        }
    
        public final String toString() throws  {
            try {
                return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);
            } catch (RuntimeException | Error var2) {
                throw var2;
            } catch (Throwable var3) {
                throw new UndeclaredThrowableException(var3);
            }
        }
    
        public final void say(String var1) throws  {
            try {
                super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1});
            } catch (RuntimeException | Error var3) {
                throw var3;
            } catch (Throwable var4) {
                throw new UndeclaredThrowableException(var4);
            }
        }
    
        public final int hashCode() throws  {
            try {
                return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();
            } catch (RuntimeException | Error var2) {
                throw var2;
            } catch (Throwable var3) {
                throw new UndeclaredThrowableException(var3);
            }
        }
    
        static {
            try {
                m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
                m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
                m3 = Class.forName("com.company.proxy.Talking").getMethod("say", Class.forName("java.lang.String"));
                m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
            } catch (NoSuchMethodException var2) {
                throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
            } catch (ClassNotFoundException var3) {
                throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
            }
        }
    }
    

    可以看到代理类继承于Proxy并实现了Talking接口,并可以看到定义了4个方法与静态块通过反射用来初始化。到这里,一切都豁然开朗了。

    接下来回答上面3个问题:

    • 是通过ProxyGenerator.generateProxyClass(String, Class<?>[])来生成的字节码
    • invoke方法即建立生成代理类与原被代理接口之间的联系
    • 生成的代理类就是酱紫的~

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