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基于JDK的动态代理原理分析

基于JDK的动态代理原理分析


这篇文章解决三个问题:



  1. What 动态代理是什么
  2. How 动态代理怎么用
  3. Why 动态代理的原理

动态代理是什么?


动态代理是代理模式的一种具体实现,是指在程序运行期间,动态的生成目标对象的代理类(直接加载在内存中的字节码文件),实现对目标对象所有方法的增强。通过这种方式,我们可以在不改变(或无法改变)目标对象源码的情况下,对目标对象的方法执行前后进行干预。


动态代理怎么用?


首先,准备好我们需要代理的类和接口,因为JDK的动态代理是基于接口实现的,所以被代理的对象必须要有接口


/**
* SaySomething接口
*/

public interface SaySomething {

   public void sayHello();

   public void sayBye();
}

/**
* SaySomething的实现类
*/

public class SaySomethingImpl implements SaySomething {
   @Override
   public void sayHello() {
       System.out.println("Hello World");
  }

   @Override
   public void sayBye() {
       System.out.println("Bye Bye");
  }
}

按照动态代理的用法,需要自定义一个处理器,用来编写自定义逻辑,实现对被代理对象的增强。


自定义的处理器需要满足以下要求:



  • 需要实现InvocationHandler,重写invoke方法,在invoke方法中通过加入自定义逻辑,实现对目标对象的增强。
  • 需要持有一个成员变量,成员变量的是被代理对象的实例,通过构造参数传入。(用来支持反射调用被代理对象的方法)
  • 需要提供一个参数为被代理对象接口类的有参构造。(用来支持反射调用被代理对象的方法)

/**
* 自定义的处理器,用来编写自定义逻辑,实现对被代理对象的增强
*/

public class CustomHandler implements InvocationHandler {

   //需要有一个成员变量,成员变量为被代理对象,通过构造参数传入,用来支持方法的反射调用。
   private SaySomething obj;
   
   //需要有一个有参构造,通过构造函数将被代理对象的实例传入,用来支持方法的反射调用
   public CustomHandler(SaySomething obj) {
       this.obj = obj;
  }

   /**
    * proxy:动态生成的代理类对象com.sun.proxy.$Proxy0
    * method:被代理对象的真实的方法的Method对象
    * args:调用方法时的入参
    */

   @Override
   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
       //目标方法执行前的自定义逻辑处理
       System.out.println("-----before------");

       //执行目标对象的方法,使用反射来执行方法,反射需要传入目标对象,此时用到了成员变量obj。
       Object result = method.invoke(obj, args);

       //目标方法执行后的自定义逻辑处理
       System.out.println("-----after------");
       return result;
  }
}

这样我们就完成了自定义处理器的编写,同时在invoke方法中实现对了代理对象方法的增强,被代理类的所有方法的执行都会执行我们自定义的逻辑。


接下来,需要通过Proxy,newProxyInstance()方法来生成代理对象的实例,并进行方法调用测试。


public class JdkProxyTest {
   public static void main(String[] args) {
       //将生成的代理对象的字节码文件 保存到硬盘
       System.getProperties().setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

       //被代理对象的实例
       SaySomething obj = new SaySomethingImpl();
       //通过构造函数,传入被代理对象的实例,生成处理器的实例
       InvocationHandler handler = new CustomHandler(obj);
       //通过Proxy.newProxyInstance方法,传入被代理对象Class对象、处理器实例,生成代理对象实例
       SaySomething proxyInstance = (SaySomething) Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),
                                                                          new Class[]{SaySomething.class}, handler);
       //调用生成的代理对象的sayHello方法
       proxyInstance.sayHello();
       System.out.println("===================分割线==================");
       //调用生成的代理对象的sayBye方法
       proxyInstance.sayBye();
  }
}

image.png
运行main方法,查看控制台,大功告成。至此,我们已经完整的完成了一次动态代理的使用。


动态代理的原理


生成的proxyInstance对象到底是什么,为什么调用它的sayHello方法会执行CustomerHandler的invoke方法呢?


直接贴上proxyInstance的字节码文件,我们就会恍然大悟了...


//$Proxy0是SaySomething的实现类,重写了sayHello和sayBye方法
public final class $Proxy0 extends Proxy implements SaySomething {
   private static Method m1;
   private static Method m3;
   private static Method m2;
   private static Method m4;
   private static Method m0;

   public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {
       super(var1);
  }

   static {
       try {
           m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
           m3 = Class.forName("com.example.demo.hanmc.proxy.jdk.SaySomething").getMethod("sayHello");
           m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
           m4 = Class.forName("com.example.demo.hanmc.proxy.jdk.SaySomething").getMethod("sayBye");
           m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
      } catch (NoSuchMethodException var2) {
           throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
      } catch (ClassNotFoundException var3) {
           throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
      }
  }
 
   //实现了接口的sayHello方法,在方法内部调用了CustomerHandler的invoke方法,同时传入了Method对象,
   //所以在CustomerHandler对象中可以通过mathod.invovke方法调用SyaSomthing的sayHello方法
   public final void sayHello() throws {
       try {
           //h是父类Proxy中的InvocationHandler对象,其实就是我们自定义的CustomHandler对象
           super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
      } catch (RuntimeException | Error var2) {
           throw var2;
      } catch (Throwable var3) {
           throw new UndeclaredThrowableException(var3);
      }
  }

   public final void sayBye() throws {
       try {
           super.h.invoke(this, m4, (Object[])null);
      } catch (RuntimeException | Error var2) {
           throw var2;
      } catch (Throwable var3) {
           throw new UndeclaredThrowableException(var3);
      }
  }
   public final int hashCode() throws {
      //忽略内容
  }
   public final boolean equals(Object var1) throws {
      //忽略内容
  }
   public final String toString() throws {
      //忽略内容
  }
}

看到了生成的代理对象的字节码文件,是不是一切都明白你了,原理竟然如此简单^_^


作者:82年咖啡
来源:https://juejin.cn/post/7079720742899843080

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