• JAVA 动态代理


    参考文章:https://y4er.com/post/java-proxy/

    一共讲两个,一个是静态代理,一个是动态代理!

    静态代理

    实现静态代理的前提:

    1、代理类和被代理类实现了同一接口

    2、被代理类需要实现具体继承接口中的方法

    3、代理类调用的是具体类中的方法(也就是说代理类中需要接受一个被代理类的对象)

    这里举的例子就是,供应商 - 微商 - 客户 之间的代理

    供应商/微商的接口:

    public interface Seller {
        public void toSell();
    }
    

    供应商的实现类:

    public class NormalSeller implements Seller{
    
        @Override
        public void toSell() {
            System.out.println("我是卖鞋的!!!");
        }
    }
    

    微商类的实现(这里体现的就是代理类):

    public class MicroSeller implements Seller {
        Seller normal = new NormalSeller();
    
        @Override
        public void toSell() {
            this.go();
            this.normal.toSell();
            this.againgo();
        }
    
        public void go(){
            System.out.println("瞧一瞧,看一看");
        }
    
        public void againgo(){
            System.out.println("要不继续看看?");
        }
    }
    

    这里Main如下:

    public class Mymain {
        public static void main(String[] args){
            Seller testSeller = new MicroSeller();
            testSeller.toSell();
        }
    }
    

    那么以上是不是就通过静态代理,实现了微商类的代理类,因为我们在里面写了另外的两个方法goagaingo,通过这种静态代理模式,给了原本只有toSell方法就添加了两种方法,并且没有改变原来的类!

    但是也有缺点:

    1、要为每一个接口实现代理类,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护。

    这个缺点怎么理解?

    比如现在又是一个,如果供应商需要回购不需要的鞋子的话,在接口中就需要添加一个buy的方法,那么被代理需要去实现,然后代理类也需要进行调用,导致了两个类都需要进行维护!

    动态代理

    动态代理的话,就可以帮助我们解决上面的问题!

    动态代理和静态代理的唯一区别就在于:动态代理是动态生成的,省去为接口实现代理类的操作。

    要使用动态代理的话,只需要将被代理类继承InvocationHandler接口,然后实现其中的方法invoke即可!

    那么静态代理中的被代理类实现动态代理:

    这里写的时候有个变动,就是 之前说的代理类中需要接受一个被代理类的对象,现在这个被代理类的对象就作为代理类的构造函数的参数传入!

    供应商/微商的接口:

    public class NormalSeller implements Seller{
    
        @Override
        public void toSell() {
            System.out.println("我是卖鞋的!!!");
        }
    }
    
    

    供应商的实现类:

    public class NormalSeller implements Seller{
    
        @Override
        public void toSell() {
            System.out.println("我是卖鞋的!!!");
        }
    }
    

    微商实现的类:

    public class MicroSeller implements InvocationHandler {
        Object normal;
    
        public MicroSeller(Object normal){
            this.normal = normal;
        }
    
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            System.out.println("瞧一瞧,看一看!!!");
    
            if(method.getName().equals("toSell")){
                try {
                    method.invoke(this.normal, args);
    //                System.out.println("this is my toSell method!!!");
                }catch (Exception e){
                    System.out.println(e);
                    return null;
                }
            }
            System.out.println("要不继续看看???");
            return null;
        }
    }
    
    public class MyMain {
        public static void main(String[] args){
            Seller normal = new NormalSeller();
            InvocationHandler invocationHandler = new MicroSeller(normal);
            
            Seller microSeller = (Seller)Proxy.newProxyInstance(
                    Seller.class.getClassLoader(),
                    new Class[]{Seller.class},
                    invocationHandler);
    
            microSeller.toSell();
        }
    }
    

    结果图如下:

    继续讲,通过动态代理就可以方便的进行代理,就是将被代理类继续接口InvocationHandler,然后去实现InvocationHandler接口中的invoke方法,在invoke方法中进行我们要想代理的东西即可!

    Proxy.newProxyInstance流程

    那么继续思考,Proxy.newProxyInstance到底是怎么实现的,它为什么可以帮助我们实现自己想要实现的代理方法、语句等?

    跟进去继续看newProxyInstance的源码实现(讲重点,主要自己看的太吃力了):

       public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                              Class<?>[] interfaces,
                                              InvocationHandler h)
            throws IllegalArgumentException
        {
            Objects.requireNonNull(h); //判断InvocationHandler实例h存在不存在,不存在则直接抛出异常
    
            final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); //撒子玩意,盲猜 返回了Interface的class实例
            final SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); //得到系统管理器的实例
            if (sm != null) { //判断系统管理器实例是否获得
                checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs); //检查权限,看了下getProxyClass0里面的注释,如果调用getProxyClass0方法就必须判断权限checkProxyAccess
            }
    
            /*
             * Look up or generate the designated proxy class.
             */
            Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); //获取代理类,里面是return proxyClassCache.get(loader, interfaces); ,这里注释有说明,
    //如果你传入的loader定义的代理类有实现指定的接口的话,就通过WeakCache类的缓存中返回一个代理类,如果不是,就通过ProxyClassFactory来生成一个代理类
    
            /*
             * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
             */
            try {
                if (sm != null) {
                    checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl); //大概就是权限检测
                }
    
                final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); //获取实现InvocationHandler接口的类的构造函数
                final InvocationHandler ih = h; //接受了参数InvocationHandler h
                if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) { //判断该类的修饰符是否为public属性
                    AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() { //如果不是的话则改为public
                        public Void run() {
                            cons.setAccessible(true);
                            return null;
                        }
                    });
                }
                return cons.newInstance(new Object[]{h}); //通过cons构造器创建一个对应的Class实例的对象
            } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
                throw new InternalError(e.toString(), e);
            } catch (InvocationTargetException e) {
                Throwable t = e.getCause();
                if (t instanceof RuntimeException) {
                    throw (RuntimeException) t;
                } else {
                    throw new InternalError(t.toString(), t);
                }
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                throw new InternalError(e.toString(), e);
            }
        }
    

    这里继续看getProxyClass0中的方法:

    如下显示,通过注释可以知道,如果传入的加载器定义的代理类实现给定的接口存在,这将简单地返回缓存副本,否则就使用ProxyClassFactory去生成这个代理类

        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);
        }
    

    ProxyClassFactory为如下:

    private static final class ProxyClassFactory
        implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
    {
        // prefix for all proxy class names
        private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy"; //代理类对象的前缀名 $Proxy
    
    
        // next number to use for generation of unique proxy class names 
        private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong(); //用于生成唯一代理类名的下一个编号
    
    
        @Override
        public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
            Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
            for (Class<?> intf : interfaces) {
                /*
                 * Verify that the class loader resolves the name of this
                 * interface to the same Class object.
                 */
                Class<?> interfaceClass = null;
                try {
                    interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader); //通过指定loader加载器生成指定类,如果没有找到指定的类则抛出异常
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                }
                if (interfaceClass != intf) { //如果加载的interfaceClass跟intf不一致则抛出异常
                    throw new IllegalArgumentException(
                        intf + " is not visible from class loader");
                }
                /*
                 * Verify that the Class object actually represents an
                 * interface.
                 */
                if (!interfaceClass.isInterface()) {//验证类对象是否表示同一个接口
                    throw new IllegalArgumentException(
                        interfaceClass.getName() + " is not an interface");
                }
                /*
                 * Verify that this interface is not a duplicate.
                 */
                if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) { //判断接口是否是重复的
                    throw new IllegalArgumentException(
                        "repeated interface: " + interfaceClass.getName());
                }
            }
    
    
            String proxyPkg = null;     // package to define proxy class in
            int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;
    
    
            /*
             * Record the package of a non-public proxy interface so that the
             * proxy class will be defined in the same package.  Verify that
             * all non-public proxy interfaces are in the same package.
             */
            for (Class<?> intf : interfaces) {
                int flags = intf.getModifiers();
                if (!Modifier.isPublic(flags)) {
                    accessFlags = Modifier.FINAL;
                    String name = intf.getName();
                    int n = name.lastIndexOf('.');
                    String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));
                    if (proxyPkg == null) {
                        proxyPkg = pkg;
                    } else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
                        throw new IllegalArgumentException(
                            "non-public interfaces from different packages");
                    }
                }
            }
    
            if (proxyPkg == null) {
                // if no non-public proxy interfaces, use com.sun.proxy package 
                proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + "."; // "com.sun.proxy." 字符串进行拼接
            }
    
            /*
             * Choose a name for the proxy class to generate.
             */
            long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
            String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num; // 拼接要生成代理类的名称, com.sun.proxy.$Proxy0/1/2/3
    
            /*
             * Generate the specified proxy class.
             */
            byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags); //获取要生成类class的字节码
    
            try {
                return defineClass0(loader, proxyName, proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length); //通过反射defineClass0生成一个指定的Class类实例
            } catch (ClassFormatError e) {
                /*
                 * A ClassFormatError here means that (barring bugs in the
                 * proxy class generation code) there was some other
                 * invalid aspect of the arguments supplied to the proxy
                 * class creation (such as virtual machine limitations
                 * exceeded).
                 */
                throw new IllegalArgumentException(e.toString());
            }
        }
    }
    

    运行如下代码:

    public class MyMain {
        public static void main(String[] args){
            Seller normal = new NormalSeller();
            InvocationHandler invocationHandler = new MicroSeller(normal);
    
            Seller microSeller = (Seller)Proxy.newProxyInstance(
                    Seller.class.getClassLoader(),
                    new Class[]{Seller.class},
                    invocationHandler);
    
    
            microSeller.toSell();
    
            System.out.println(microSeller.getClass().getName());
    
        }
    }
    

    最终获取的类名为如下显示:

    那么其实也就是Proxy.newInstance()反射动态生成了一个对应的代理类返回,并且该类的名称还是com.sun.proxy.$Proxy0/1/2/3递增的!

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