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高仿JDK动态代理 底层源码实现

高仿JDK动态代理 底层源码实现

作者: Joey_Java | 来源:发表于2019-02-23 22:15 被阅读294次

    动态代理实现思路

    实现功能:通过Proxy.newProxyInstance返回代理对象

    1、创建一个处理业务逻辑的接口,我们也和JDK一样,都使用InvocationHandler作为接口名,然后接口里面一个invoke方法,jdk呢是有三个参数,我们简化了一下就只要两个参数即可。
    2、声明一段java代码字符串(动态产生代理类)
    3、使用IO创建代理类的java文件,将java代码字符串写入java文件
    4、编译代理类,通过URLClassLoader把代理类加载到内存中
    5、使用Constructor(构造器)来创建代理类的实例
    6、return 代理类

    一、创建一个处理业务逻辑的接口(InvocationHandler)
    package com.handler;
    import java.lang.reflect.Method;
     
    public interface InvocationHandler {
        public Object invoke(Method method,Object args[]);
    }
    

    二、创建一个Proxy里面只有一个静态方法newProxyInstance

    import java.io.File;
    import java.io.FileWriter;
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.net.URL;
    import java.net.URLClassLoader;
    import javax.tools.JavaCompiler;
    import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;
    import javax.tools.StandardJavaFileManager;
    import javax.tools.ToolProvider;
    import com.handler.InvocationHandler;
    public class Proxy {
        /**
         * 动态生成一个动态代理类
         * @param interfaceClass 实现的接口
         * @param handler 处理的业务逻辑
         * @return
         */                                          
        public static Object newProxyInstance(Class interfaceClass,InvocationHandler handler){
            String interfaceName=interfaceClass.getName();
            String interfaceSimpleName=interfaceClass.getSimpleName();
            String enter="\n";
            String tab="\t";
     
            //生成代码字符串1
            String proxyStr1="import "+interfaceName+";\n"
                    + "import com.handler.InvocationHandler;\n"
                    + "import java.lang.reflect.Method;"+
                    enter+"public class Proxy$ implements "+interfaceSimpleName+"{"+
                    enter+tab+"InvocationHandler handler;"+
                    enter+tab+"public Proxy$("+handler.getClass().getName()+" handler){"+
                    enter+tab+tab+"this.handler=handler;"+
                    enter+tab+"}";
            
            //生成代码字符串2
            String proxyStr2="";
            //获得所接口的所有方法
            Method me[]=interfaceClass.getMethods();
            for (Method method : me) {
                
                String paramStr="";  //形参字符串
                String paramName=""; //参数名字字符串
                String paramClass="";//参数类型字符串
                int i=1;
                
                //得到方法所有参数
                Class paramTypeClass[]=method.getParameterTypes();
                for (Class class1 : paramTypeClass) {           //遍历所有的参数
                    paramStr+=class1.getSimpleName()+" args"+i+","; //动态得到形参
                    paramName+="args"+i+",";            //动态创建各个参数名字
                    paramClass+=class1.getSimpleName()+".class,";   //动态创建获得“参数类型”的“类对象”字符串
                     i++;
                }
                
                //判断该方法是否有参数,有参数的话 length一定会大于0的
                if(paramStr.length()>0){     
                    //截取掉最后一个"," 
                    paramStr=paramStr.substring(0,paramStr.length()-1);  
                    paramName=paramName.substring(0,paramName.length()-1);
                    paramClass=","+paramClass.substring(0,paramClass.length()-1);       
                }
                
                //得到返回值类型
                String returnType=method.getReturnType().getSimpleName();
                proxyStr2+=enter+tab+"public "+returnType+" "+method.getName()+"("+paramStr+") {"+
                        
                enter+tab+tab+"try{";
                //判断是否有返回值
                if(returnType.equals("void")){ 
                                //生成获得Method的字符串                            
                    proxyStr2+=enter+tab+tab+"Method md ="+interfaceSimpleName+".class.getMethod(\""+method.getName()+"\""+paramClass+");";
                    //调用传入handler的invoke方法,实现代理功能       
                    proxyStr2+=enter+tab+tab+"handler.invoke(md,new Object[]{"+paramName+"});";
                    proxyStr2+=enter+tab+tab+"} catch (Exception e) {"+
                            enter+tab+tab+"e.printStackTrace();"+
                            enter+tab+tab+"}";
                    proxyStr2+=enter+tab+"}";
                }else{
                    proxyStr2+=enter+tab+tab+"Method md ="+interfaceSimpleName+".class.getMethod(\""+method.getName()+"\""+paramClass+");"; 
                    proxyStr2+=enter+tab+tab+"return ("+returnType+") handler.invoke(md,new Object[]{"+paramName+"});";
                    proxyStr2+=enter+tab+tab+"} catch (Exception e) {"+
                            enter+tab+tab+"e.printStackTrace();"+
                            enter+tab+tab+"}";
                            
                            //判断返回类型是否为基本数据类型
                            if( returnType.equals("int")||
                              returnType.equals("short")||
                               returnType.equals("long")||
                               returnType.equals("char")||
                              returnType.equals("float")||
                             returnType.equals("double")||
                               returnType.equals("byte")){
                                proxyStr2+=enter+tab+tab+"return 0;";
                            }else if(returnType.equals("boolean")){
                                proxyStr2+=enter+tab+tab+"return false;";
                            }else{
                                proxyStr2+=enter+tab+tab+"return null;";
                            }
                            
                    proxyStr2+=enter+tab+"}";
                }
                
            }
         proxyStr2+=enter+tab+"}";
     
         //创建proxy$.java文件到项目外的一个目录下
         File file=new File("C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\Proxy$.java");
         try {
            file.createNewFile();
            FileWriter fw=new FileWriter(file);
            fw.write(proxyStr1+proxyStr2);//把生成的代码字符串写入到创建的java文件中
            fw.flush();
            
            //使用javaCompiler(java编译器)编译刚才创建的java类
            JavaCompiler  compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
            //文件管理者
            StandardJavaFileManager fileMange = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
            //获取文件
            Iterable it=fileMange.getJavaFileObjects(file.getPath());
            //编译任务
            CompilationTask t = compiler.getTask(null, fileMange, null, null, null, it);
            //进行编译
            t.call();
            
            //使用URL得到该java类所在的路径,并放入URL数组中
            URL url = new URL("file:/C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Temp\\");
            URL[] urls = new URL[]{url};
            
            //通过URLClassLoader(URL类加载器)加载urls里面的类到内存中
            URLClassLoader  urlClassLoader = new URLClassLoader(urls);
            //通过类全名得到类加载器中的代理类的类对象  (这里填写类全名,因为该类没有包名,所以这里的全名就是该java文件名)
            Class clazzProxy =urlClassLoader.loadClass("Proxy$");
            
            //因为我们产生的java类不是在我们的项目中,所以,我们不能使用 Class.forName()来得到该类的实例,
            //那么我们可以通过“Constructor(构造器)”来得到一个类的实例
            @SuppressWarnings("unchecked")
            //从代理类中得到一个构造方法,通过构造方法来实例该类
            Constructor constructor= clazzProxy.getConstructor(handler.getClass());
            Object object =constructor.newInstance(handler);
            //返回代理类
            return object;
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
         
            
            return null;
        }
     
    }
    

    三、好啦, 那么到这里我们的jdk动态代理已经模仿完成啦, 我们来测试一下吧

    1、我们模仿的动态代理和jdk动态代理,使用时大同小异的哈。我们新建一个日志的代理类吧,让他实现我们的业务逻辑处理接口,并重写invoke方法

    package com.dao;
    import java.lang.reflect.Method;
    import com.handler.InvocationHandler;
     
    public class StudentDaoImplTimeProxy implements InvocationHandler{
        Object obj;
        public StudentDaoImplTimeProxy(Object obj) {
            this.obj=obj;
        }
            @Override
            public Object invoke(Method method, Object[] args) {    
                Object ob=null;
                try {
                     System.out.println("===========开始记录日志===========");         
                    ob=method.invoke(obj,args);
                     System.out.println("===========结束记录===========");
                } catch (Exception e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                return ob;
            }
    }
    

    2、我们代理的目标类

    package com.dao;
    public class StudentDaoImpl implements StudentDao2 {
        @Override
        public void query(int i, String str) {
            // TODO Auto-generated method stub
            System.out.println("########查询数据库#######");
        }
        @Override
        public void add(int i) {
            // TODO Auto-generated method stub
            System.out.println("########添加数据#######"); 
        }
    }
    

    3、实现的接口

    package com.dao;
     
    public interface StudentDao {
        public int query(int i);
        public void add(); 
    }
    
    package com.test;
     
    import java.lang.reflect.Method;
     
    import com.dao.StudentDao;
    import com.dao.StudentDao2;
    import com.dao.StudentDaoImpl;
    import com.dao.StudentDaoImpl1;
    import com.dao.StudentDaoImplLogProxy;
    import com.dao.StudentDaoImplTimeProxy;
    import com.handler.InvocationHandler;
    import com.proxy.Proxy;
     
    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        StudentDao sd=new StudentDaoImpl1();
        //custom仿jdk动态代理
        InvocationHandler h1=new StudentDaoImplTimeProxy(sd);
        StudentDao dao1=(StudentDao)Proxy.newProxyInstance(StudentDao.class,h1);    
        System.out.println(dao1.query(1)); 
    }
    
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