wen 编程最新 2024-01-31

基于JDK的动态代理原理分析

这篇文章解决三个问题：

What 动态代理是什么
How 动态代理怎么用
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();
    }
}

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^_^

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