JDK中的Proxy动态代理原理剖析

主要API类是:

```

Proxy.newProxyInstance

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,

                                      Class[] interfaces,

                                      InvocationHandler h)

                              throws IllegalArgumentException

返回一个指定接口的代理类实例,该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序。此方法相当于:

    Proxy.getProxyClass(loader, interfaces).

        getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).

        newInstance(new Object[] { handler });

```

```

Proxy.newProxyInstance 抛出 IllegalArgumentException,原因与 Proxy.getProxyClass 相同。

参数:

loader - 定义代理类的类加载器

interfaces - 代理类要实现的接口列表

h - 指派方法调用的调用处理程序

返回:

一个带有代理类的指定调用处理程序的代理实例,它由指定的类加载器定义,并实现指定的接口

抛出:

IllegalArgumentException - 如果违反传递到 getProxyClass 的参数上的任何限制

NullPointerException - 如果 interfaces 数组参数或其任何元素为 null,或如果调用处理程序 h 为 null

```

先声明一个接口

```

package com.czq.proxy;

public interface IPackageManager {

    String getPackageInfo() ;

}

```

实现该接口

```

package com.czq.proxy;

public class PackageManagerImpl implements IPackageManager {

    @Override

    public String getPackageInfo() {

        String s = "com.czq.proxy";

//        System.out.println(s);

        return s;

    }

    @Override

    public String toString() {

        return "PackageManagerImpl";

    }

}

```

实现InvocationHandler 接口,关键之处在这

```

package com.czq.proxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

public class PackageManagerWoker implements InvocationHandler {

    private Object mTarget = null;

    public PackageManagerWoker(Object target) {

        super();

        this.mTarget = target;

    }

    @Override

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        System. out.println("1" );

        System. out.println("method:" +method);

        if (args != null) {

            for (int i = 0; i < args.length; i++) {

                System. out.println("args[" + i + "]:" + args[i]);

            }

        }

        Object result = method.invoke( mTarget, args);

        System. out.println("2" );

        return result;     

    }

```

测试:

```

package com.czq.proxy;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Modifier;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 从源码中得知,设置这个值,可以把生成的代理类,输出出来。

        System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

 

        IPackageManager pkgManger = new PackageManagerImpl();

//        System.out.println("pkgManger.toString:"+pkgManger.toString());

        PackageManagerWoker woker = new PackageManagerWoker(pkgManger);

        IPackageManager pm = (IPackageManager) Proxy.newProxyInstance(pkgManger.getClass().getClassLoader(), pkgManger

                .getClass().getInterfaces(), woker);

      //  System.out.println("pm.getName:" +pm.getClass().getName())

 

        System. out.println("pm.toString:" +pm.toString());

        System.out.println(pm.getPackageInfo());

    }

}

```

输出结果如下:

```

1

method:public java.lang.String java.lang.Object.toString()

2

pm.toString:PackageManagerImpl

1

method:public abstract java.lang.String com.czq.proxy.IPackageManager.getPackageInfo()

2

com.czq.proxy

```

得出结论:

pm.getPackageInfo()方法会走到PackageManagerWoker的invoke方法。

思考问题:

PackageManagerWoker不继承IPackageManager。不能强转成IPackageManager。

也就是pm对象不是PackageManagerWoker对象。

那pm 是哪个对象,是什么类呢?为什么还能强转成IPackageManager

打印pm的className

```

System.out.println("pm.getName:" +pm.getClass().getName())

```

得出的结果:

```

pm.getName:com.sun.proxy.$Proxy0

```

也就是pm对象是com.sun.proxy.$Proxy0这个类new出的对象。这个类是刚刚Proxy.newProxyInstance自动生成的class

那这个class里面写的是什么呢?

查看源码:Proxy.java

```

/**

    * A factory function that generates, defines and returns the proxy class given

    * the ClassLoader and array of interfaces.

    */

    private static final class ProxyClassFactory

        implements BiFunction[], Class>

    {

        // prefix for all proxy class names

        private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";

        // next number to use for generation of unique proxy class names

        private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();

        @Override

        public Class apply(ClassLoader loader, Class[] interfaces) {

            Map, 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);

                } catch (ClassNotFoundException e) {

                }

                if (interfaceClass != intf) {

                    throw new IllegalArgumentException(

                        intf + " is not visible from class loader");

                }

                /*

                * Verify that the Class object actually represents an

                * interface.

                */

                if (!interfaceClass.isInterface()) {

                    throw new IllegalArgumentException(

                        interfaceClass.getName() + " is not an interface");

                }

                /*

                * Verify that this interface is not a duplicate.

                */

                if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null ) {

                    throw new IllegalArgumentException(

                        "repeated interface: " + interfaceClass.getName());

                }

            }

            String proxyPkg = null;    // package to define proxy class in

            /*

            * 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)) {

                    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 + ".";

            }

            /*

            * Choose a name for the proxy class to generate.

            */

            long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();

            String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;

            /*

            * Generate the specified proxy class.

            */

            byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(

                proxyName, interfaces);

            try {

                return defineClass0(loader, proxyName,

                                    proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);

            } 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());

            }

        }

    }

```

通过ProxyGenerator 生成了这个class。

查看ProxyGenerator源码:

```

/**

    * Generate a proxy class given a name and a list of proxy interfaces.

    *

    * @param name        the class name of the proxy class

    * @param interfaces  proxy interfaces

    * @param accessFlags access flags of the proxy class

    */

    public static byte[] generateProxyClass(final String name,

                                            Class[] interfaces,

                                            int accessFlags)

    {

        ProxyGenerator gen = new ProxyGenerator(name, interfaces, accessFlags);

        final byte[] classFile = gen.generateClassFile();

        if (saveGeneratedFiles) {

            java.security.AccessController.doPrivileged(

            new java.security.PrivilegedAction() {

                public Void run() {

                    try {

                        int i = name.lastIndexOf('.');

                        Path path;

                        if (i > 0) {

                            Path dir = Paths.get(name.substring(0, i).replace('.', File.separatorChar));

                            Files.createDirectories(dir);

                            path = dir.resolve(name.substring(i+1, name.length()) + ".class");

                        } else {

                            path = Paths.get(name + ".class");

                        }

                        Files.write(path, classFile);

                        return null;

                    } catch (IOException e) {

                        throw new InternalError(

                            "I/O exception saving generated file: " + e);

                    }

                }

            });

        }

        return classFile;

    }

```

发现 saveGeneratedFiles 为true报错生成的class的源码。

这个saveGeneratedFiles 怎么赋值呢?

```

/** debugging flag for saving generated class files */

    private final static boolean saveGeneratedFiles =

        java.security.AccessController.doPrivileged(

            new GetBooleanAction(

                "sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles")).booleanValue();

```

也就是把sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles 改成true就可以输出结果了。

```

        // 从源码中得知,设置这个值,可以把生成的代理类,输出出来。     

System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

```

注意,需要再工程根目录下,增加 com/sun/proxy目录,否则会报错如下:

```

Exception in thread "main" java.lang.InternalError: I/O exception saving generated file: java.io.FileNotFoundException : com\sun\proxy\$Proxy0.class (系统找不到指定的路径。)

    at sun.misc.ProxyGenerator$1.run(ProxyGenerator.java:336 )

    at sun.misc.ProxyGenerator$1.run(ProxyGenerator.java:327 )

    at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)

    at sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass(ProxyGenerator.java:326)

    at java.lang.reflect.Proxy$ProxyClassFactory.apply(Proxy.java:672)

    at java.lang.reflect.Proxy$ProxyClassFactory.apply(Proxy.java:592)

    at java.lang.reflect.WeakCache$Factory.get(WeakCache.java:244)

    at java.lang.reflect.WeakCache.get(WeakCache.java:141 )

    at java.lang.reflect.Proxy.getProxyClass0(Proxy.java:455 )

    at java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(Proxy.java:738)

    at com.czq.proxy.Test.main( Test.java:18)

```

把proxy0输出的结果如下:

反编译看看proxy0是内容是啥,有什么秘密

```

package com.sun.proxy;

import com.czq.proxy.IPackageManager;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Proxy;

import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;

public final class $Proxy0 extends Proxy

  implements IPackageManager

{

  private static Method m3; // 生成对应的方法对象

  private static Method m1;

  private static Method m0;

  private static Method m2;

// proxy0 继承Proxy,实现IPackageManager 接口,需要传入 InvocationHandler,初始化对应的h对象。

// 我们的h对象就是PackageManagerWoker,所以我们会调用到PackageManagerWoker的 invoke方法。

// 所以是proxy0,调用InvocationHandler的 invoke 方法,传入对应的方法。InvocationHandler 放射调用对应的tagret中的方法。

  public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)

    throws

  {

    super(paramInvocationHandler);

  }

  public final String getPackageInfo()

    throws

  {

    try

    {

      return (String)this.h.invoke(this, m3, null);

    }

    catch (RuntimeException localRuntimeException)

    {

      throw localRuntimeException;

    }

    catch (Throwable localThrowable)

    {

    }

    throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);

  }

  public final boolean equals(Object paramObject)

    throws

  {

    try

    {

      return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();

    }

    catch (RuntimeException localRuntimeException)

    {

      throw localRuntimeException;

    }

    catch (Throwable localThrowable)

    {

    }

    throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);

  }

  public final int hashCode()

    throws

  {

    try

    {

      return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();

    }

    catch (RuntimeException localRuntimeException)

    {

      throw localRuntimeException;

    }

    catch (Throwable localThrowable)

    {

    }

    throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);

  }

  public final String toString()

    throws

  {

    try

    {

      return (String)this.h.invoke(this, m2, null);

    }

    catch (RuntimeException localRuntimeException)

    {

      throw localRuntimeException;

    }

    catch (Throwable localThrowable)

    {

    }

    throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);

  }

  static

  {

    try

    {

    // 把各个方法,对应到成员变量上

      m3 = Class.forName("com.czq.proxy.IPackageManager").getMethod("getPackageInfo", new Class[0]);

      m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });

      m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);

      m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);

      return;

    }

    catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)

    {

      throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());

    }

    catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)

    {

    }

    throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());

  }

}

```

结论如下:

1. proxy0 继承Proxy,实现IPackageManager 接口,需要传入 InvocationHandler,初始化对应的h对象。

2. 我们的h对象就是PackageManagerWoker,所以我们会调用到PackageManagerWoker的 invoke方法。

3. 所以是proxy0,调用InvocationHandler的 invoke 方法,传入对应的方法。InvocationHandler 放射调用对应的tagret中的方法。套了2层

整体类图如下

![类图.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/5251070-4167c3297812f603.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

 

你可能感兴趣的:(JDK中的Proxy动态代理原理剖析)