动态代理是了解很多知名框架都用到的技术,代理又分静态代理和动态代理。
假设我们作为一家工厂需要出售一种商品,该商品需要交给代理商去出售,我们先看静态代理是怎么实现的:
静态代理
商品接口:
package com.example.myapplication;
public interface IGoods {
void sell();
}
商品:
package com.example.myapplication;
public class GoodsA implements IGoods {
@Override
public void sell() {
System.out.println("出售商品A");
}
}
商品代理:
package com.example.myapplication;
public class GoodsProxy implements IGoods {
IGoods iGoods;
public GoodsProxy(IGoods iGoods) {
this.iGoods = iGoods;
}
@Override
public void sell() {
System.out.println("代理出售");
iGoods.sell();
}
}
运行:
GoodsProxy goodsProxy=new GoodsProxy(new GoodsA());
goodsProxy.sell();
运行结果:
代理出售
出售商品A
考虑一下,如果需要将售后等也交给代理,就不得不将代理的功能写n遍。
进一步如果有其它产品也要交给代理,那重复的代码就更多了。所以,我们需要用上动态代理技术。
动态代理
Jdk提供了invocationHandler接口和Proxy类,借助这两个工具可以达到我们想要的效果。
package com.example.myapplication;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class ProxyHandler implements InvocationHandler {
private T targetObject;//被代理的对象
public Object newProxyInstance(T targetObject){
this.targetObject = targetObject;
//this当前对象,该对象实现了InvocationHandler接口所以有invoke方法,通过invoke方法可以调用被代理对象的方法
return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),targetObject.getClass().getInterfaces(),this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("商场代理出售");
return method.invoke(targetObject,args);
}
}
运行:
ProxyHandler proxyHandler = new ProxyHandler();
IGoods IGoods = (IGoods) proxyHandler.newProxyInstance(new GoodsA());
IGoods.sell();
运行结果:
商场代理出售
出售商品A
动态代理原理分析
以下部分转自https://www.cnblogs.com/gonjan-blog/p/6685611.html
上面我们利用Proxy类的newProxyInstance方法创建了一个动态代理对象,查看该方法的源码,发现它只是封装了创建动态代理类的步骤:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
Objects.requireNonNull(h);
final Class>[] intfs = interfaces.clone();
final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
}
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
Class> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
/*
* Invoke its constructor with the designated invocation handler.
*/
try {
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
final Constructor> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
final InvocationHandler ih = h;
if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
public Void run() {
cons.setAccessible(true);
return null;
}
});
}
return cons.newInstance(new Object[]{h});
} 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);
}
}
其实,我们最应该关注的是 Class> cl = getProxyClass0(loader, intfs);这句,这里产生了代理类,后面代码中的构造器也是通过这里产生的类来获得,可以看出,这个类的产生就是整个动态代理的关键,由于是动态生成的类文件,我这里不具体进入分析如何产生的这个类文件,只需要知道这个类文件时缓存在java虚拟机中的,我们可以通过下面的方法将其打印到文件里面,一睹真容:
byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0", Student.class.getInterfaces());
String path = "G:/javacode/javase/Test/bin/proxy/StuProxy.class";
try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path)) {
fos.write(classFile);
fos.flush();
System.out.println("代理类class文件写入成功");
} catch (Exception e) {
System.out.println("写文件错误");
}
对这个class文件进行反编译,我们看看jdk为我们生成了什么样的内容:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
import proxy.Person;
public final class $Proxy0 extends Proxy implements Person
{
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
/**
*注意这里是生成代理类的构造方法,方法参数为InvocationHandler类型,看到这,是不是就有点明白
*为何代理对象调用方法都是执行InvocationHandler中的invoke方法,而InvocationHandler又持有一个
*被代理对象的实例,不禁会想难道是....? 没错,就是你想的那样。
*
*super(paramInvocationHandler),是调用父类Proxy的构造方法。
*父类持有:protected InvocationHandler h;
*Proxy构造方法:
* protected Proxy(InvocationHandler h) {
* Objects.requireNonNull(h);
* this.h = h;
* }
*
*/
public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)
throws
{
super(paramInvocationHandler);
}
//这个静态块本来是在最后的,我把它拿到前面来,方便描述
static
{
try
{
//看看这儿静态块儿里面有什么,是不是找到了giveMoney方法。请记住giveMoney通过反射得到的名字m3,其他的先不管
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
m3 = Class.forName("proxy.Person").getMethod("giveMoney", new Class[0]);
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
return;
}
catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
{
throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
}
catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
{
throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
}
}
/**
*
*这里调用代理对象的giveMoney方法,直接就调用了InvocationHandler中的invoke方法,并把m3传了进去。
*this.h.invoke(this, m3, null);这里简单,明了。
*来,再想想,代理对象持有一个InvocationHandler对象,InvocationHandler对象持有一个被代理的对象,
*再联系到InvacationHandler中的invoke方法。嗯,就是这样。
*/
public final void giveMoney()
throws
{
try
{
this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
//注意,这里为了节省篇幅,省去了toString,hashCode、equals方法的内容。原理和giveMoney方法一毛一样。
}
jdk为我们的生成了一个叫$Proxy0(这个名字后面的0是编号,有多个代理类会一次递增)的代理类,这个类文件时放在内存中的,我们在创建代理对象时,就是通过反射获得这个类的构造方法,然后创建的代理实例。通过对这个生成的代理类源码的查看,我们很容易能看出,动态代理实现的具体过程。
我们可以对InvocationHandler看做一个中介类,中介类持有一个被代理对象,在invoke方法中调用了被代理对象的相应方法。通过聚合方式持有被代理对象的引用,把外部对invoke的调用最终都转为对被代理对象的调用。
代理类调用自己方法时,通过自身持有的中介类对象来调用中介类对象的invoke方法,从而达到代理执行被代理对象的方法。也就是说,动态代理通过中介类实现了具体的代理功能。