【动态代理】从源码实现角度剖析JDK动态代理
相比于靜態(tài)代理,動(dòng)態(tài)代理避免了開發(fā)人員編寫各個(gè)繁鎖的靜態(tài)代理類,只需簡(jiǎn)單地指定一組接口及目標(biāo)類對(duì)象就能動(dòng)態(tài)的獲得代理對(duì)象。動(dòng)態(tài)代理類的源碼是在程序運(yùn)行期間由JVM根據(jù)反射等機(jī)制動(dòng)態(tài)的生成,所以不存在代理類的字節(jié)碼文件。代理類和委托類的關(guān)系是在程序運(yùn)行時(shí)確定。 關(guān)于JDK的動(dòng)態(tài)代理,最為人熟知的可能要數(shù)spring AOP的實(shí)現(xiàn),默認(rèn)情況下,Spring AOP的實(shí)現(xiàn)對(duì)于接口來說就是使用的JDK的動(dòng)態(tài)代理來實(shí)現(xiàn)的,而對(duì)于類的代理使用CGLIB來實(shí)現(xiàn)。
1、代理模式
使用代理模式必須要讓代理類和目標(biāo)類實(shí)現(xiàn)相同的接口,客戶端通過代理類來調(diào)用目標(biāo)方法,代理類會(huì)將所有的方法調(diào)用分派到目標(biāo)對(duì)象上反射執(zhí)行,還可以在分派過程中添加”前置通知”和后置處理(如在調(diào)用目標(biāo)方法前校驗(yàn)權(quán)限,在調(diào)用完目標(biāo)方法后打印日志等)等功能。
2、先看看與動(dòng)態(tài)代理緊密關(guān)聯(lián)的Java API
1)java.lang.reflect.Proxy
這是 Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制生成的所有動(dòng)態(tài)代理類的父類,它提供了一組靜態(tài)方法來為一組接口動(dòng)態(tài)地生成代理類及其對(duì)象。
2)java.lang.reflect.InvocationHandler
這是調(diào)用處理器接口,它自定義了一個(gè) invoke 方法,用于集中處理在動(dòng)態(tài)代理類對(duì)象上的方法調(diào)用,通常在該方法中實(shí)現(xiàn)對(duì)委托類的代理訪問。每次生成動(dòng)態(tài)代理類對(duì)象時(shí)都要指定一個(gè)對(duì)應(yīng)的調(diào)用處理器對(duì)象。
3)java.lang.ClassLoader
這是類裝載器類,負(fù)責(zé)將類的字節(jié)碼裝載到 Java 虛擬機(jī)(JVM)中并為其定義類對(duì)象,然后該類才能被使用。Proxy 靜態(tài)方法生成動(dòng)態(tài)代理類同樣需要通過類裝載器來進(jìn)行裝載才能使用,它與普通類的唯一區(qū)別就是其字節(jié)碼是由 JVM 在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成的而非預(yù)存在于任何一個(gè) .class 文件中。每次生成動(dòng)態(tài)代理類對(duì)象時(shí)都需要指定一個(gè)類裝載器對(duì)象。
3、使用動(dòng)態(tài)代理的五大步驟
1).通過實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口來自定義自己的InvocationHandler;
自定義InvocationHandler中有一個(gè)目標(biāo)對(duì)象作為變量;一個(gè)目標(biāo)對(duì)象作為入?yún)⒌臉?gòu)造方法;invoke方法;
在動(dòng)態(tài)代理中InvocationHandler是核心,每個(gè)代理實(shí)例都具有一個(gè)關(guān)聯(lián)的InvocationHandler(調(diào)用處理程序)。當(dāng)代理實(shí)例調(diào)用方法時(shí),將對(duì)方法調(diào)用進(jìn)行編碼并將其指派到它的InvocationHandler(調(diào)用處理程序)的 invoke 方法。所以對(duì)代理方法的調(diào)用都是通InvocationHadler的invoke來實(shí)現(xiàn)中,而invoke方法根據(jù)傳入的代理對(duì)象,方法和參數(shù)來決定調(diào)用代理的哪個(gè)方法。invoke方法簽名:invoke(Object Proxy,Method method,Object[] args)
2).通過Proxy.getProxyClass獲得動(dòng)態(tài)代理類
3).使用得到的動(dòng)態(tài)代理類通過反射機(jī)制獲得代理類的構(gòu)造方法,方法簽名為getConstructor(InvocationHandler.class)
4).通過構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理對(duì)象,并將自定義的InvocationHandler實(shí)例對(duì)象傳為參數(shù)傳入newInstance(…)
5).通過代理對(duì)象調(diào)用目標(biāo)方法
4、動(dòng)態(tài)代理的使用
1).分步驟實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理
public class MyProxy {public interface IHello{void sayHello();}static class Hello implements IHello{public void sayHello() {System.out.println("Hello world!!");}}//自定義InvocationHandlerstatic class HWInvocationHandler implements InvocationHandler{//目標(biāo)對(duì)象private Object target;public HWInvocationHandler(Object target){this.target = target;}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("------插入前置通知代碼-------------");//執(zhí)行相應(yīng)的目標(biāo)方法//利用反射機(jī)制將請(qǐng)求分派給實(shí)現(xiàn)類處理。Method的invoke返回Object對(duì)象作為方法執(zhí)行結(jié)果//因?yàn)槭纠绦驔]有返回值,所以這里忽略了返回值處理Object rs = method.invoke(target,args);System.out.println("------插入后置處理代碼-------------");return rs;}}public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetExc eption, InstantiationException {//設(shè)置生成$Proxy0的class文件保存到本地(sun.misc.ProxyGenerator是JDK代理生成器,在生成類是會(huì)根據(jù)參數(shù)“sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles”來決定是否將二進(jìn)制文件保存到本地文件中)System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");//獲取動(dòng)態(tài)代理類Class proxyClazz = Proxy.getProxyClass(IHello.class.getClassLoader(),IHello.class);//獲得代理類的構(gòu)造函數(shù),并傳入?yún)?shù)類型InvocationHandler.classConstructor constructor = proxyClazz.getConstructor(InvocationHandler.class);//通過構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理對(duì)象,將自定義的InvocationHandler實(shí)例傳入IHello iHello = (IHello) constructor.newInstance(new HWInvocationHandler(new Hello()));//通過代理對(duì)象調(diào)用目標(biāo)方法iHello.sayHello();} } 輸出: ------插入前置通知代碼------------- Hello world!! ------插入后置處理代碼-------------2).簡(jiǎn)化后的動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)
Proxy類中還有個(gè)將2~4步驟封裝好的簡(jiǎn)便方法來創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理對(duì)象,其方法簽名為:
newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] instance, InvocationHandler h) public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {//生成$Proxy0的class文件System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");IHello ihello = (IHello) Proxy.newProxyInstance(IHello.class.getClassLoader(), //加載接口的類加載器new Class[]{IHello.class}, //一組接口new HWInvocationHandler(new Hello())); //自定義的InvocationHandlerihello.sayHello(); }以上就是JDK動(dòng)態(tài)代理的使用。抱著知其然,也要知其所以然的態(tài)度,下面的內(nèi)容我們就通過源碼來研究一下代理類是如何生成的(為了易看易懂省略部分次要代碼)。
首先我們以newProxyInstance方法為入口來看一下源碼是如何實(shí)現(xiàn)的:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException{if (h == null) { //如果h為空直接拋出異常,所以InvocationHandler實(shí)例對(duì)象是必須的throw new NullPointerException();}//對(duì)象的拷貝final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();//一些安全的權(quán)限檢查final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();if (sm != null) {checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);}//產(chǎn)生代理類Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);//獲取代理類的構(gòu)造函數(shù)對(duì)象//參數(shù)constructorParames為常量值:private static final Class<?>[] constructorParams = { InvocationHandler.class };final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParames);final InvocationHandler ih = h;//根據(jù)代理類的構(gòu)造函數(shù)對(duì)象來創(chuàng)建代理類對(duì)象return newInstance(cons, ih); }newInstance實(shí)現(xiàn)的是上面動(dòng)態(tài)代理五大步驟中的第四步:通過Constructor.newInstance來構(gòu)造相應(yīng)的代理類實(shí)例。這段代碼的重點(diǎn)是生成代理類的方法getProxyClass0。
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) { // 代理的接口數(shù)量不能超過65535if (interfaces.length > 65535) { throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded"); } // JDK對(duì)代理進(jìn)行了緩存,如果已經(jīng)存在相應(yīng)的代理類,則直接返回,否則才會(huì)通過ProxyClassFactory來創(chuàng)建代理 return proxyClassCache.get(loader, interfaces); }其中代理緩存是通過WeakCache實(shí)現(xiàn)的:
private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());下面我們看看ProxyClassFactory是如何生辰代理類的,ProxyClassFactory是Proxy的一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類,實(shí)現(xiàn)了WeakCache的內(nèi)部接口BiFunction的apply方法:
private static final class ProxyClassFactoryimplements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>{//統(tǒng)一代理類的前綴名都以$Proxy開始private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";//用于生成代理類名字的計(jì)數(shù)器。使用唯一的編號(hào)給作為代理類名的一部分,如$Proxy0,$Proxy1等private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();@Overridepublic Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {//**************驗(yàn)證代理接口的代碼start******************************Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);for (Class<?> intf : interfaces) {//驗(yàn)證指定的類加載器(loader)加載接口所得到的Class對(duì)象(interfaceClass)是否與intf對(duì)象相同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");}//驗(yàn)證該Class對(duì)象是不是接口if (!interfaceClass.isInterface()) {throw new IllegalArgumentException(interfaceClass.getName() + " is not an interface");}// 驗(yàn)證該接口是否重復(fù)了if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {throw new IllegalArgumentException("repeated interface: " + interfaceClass.getName());}}//**************驗(yàn)證代理接口的代碼end******************************//聲明代理類所在包String proxyPkg = null; //對(duì)于非公共接口,代理類的包名與接口的相同/*驗(yàn)證你傳入的接口中是否有非public接口,只要有一個(gè)接口是非public的,那么這些接口都必須在同一包中這里的接口修飾符直接影響到System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true")所生成的代理類的路徑,往下看!!tf : interfaces) {int flags = intf.getModifiers();if (!Modifier.isPublic(flags)) {String name = intf.getName();int n = name.lastIndexOf('.');//截取完整包名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");}}}//對(duì)于公共接口的包名,默認(rèn)為com.sun.proxy if (proxyPkg == null) {/*如果都是public接口,那么生成的代理類就在com.sun.proxy包下如果報(bào)java.io.FileNotFoundException: com\sun\proxy\$Proxy0.class (系統(tǒng)找不到指定的路徑。)的錯(cuò)誤,就先在你項(xiàng)目中創(chuàng)建com.sun.proxy路徑*/ proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + ".";}//獲取計(jì)數(shù),將當(dāng)前nextUniqueNumber的值以原子的方式的加1,所以第一次生成代理類的名字為$Proxy0.classlong num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();//默認(rèn)情況下,代理類的完全限定名為:com.sun.proxy.$Proxy0,com.sun.proxy.$Proxy1……依次遞增 String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;//這里才是生成代理類字節(jié)碼的地方 byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces);try {//根據(jù)二進(jìn)制字節(jié)碼返回響應(yīng)的class實(shí)例return defineClass0(loader, proxyName,proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);} catch (ClassFormatError e) {throw new IllegalArgumentException(e.toString());}} }ProxyGenerator是sun.misc包中的類,它沒有開源,但是可以反編譯來看看:
public static byte[] generateProxyClass(final String var0, Class[] var1) { ProxyGenerator var2 = new ProxyGenerator(var0, var1); //生成代理類字節(jié)碼文件的真正方法final byte[] var3 = var2.generateClassFile(); //保存文件,這里根據(jù)參數(shù)配置,決定是否把生成的字節(jié)碼(.class文件)保存到本地磁盤,我們可以通過把相應(yīng)的class文件保存到本地,再反編譯來看看具體的實(shí)現(xiàn),這樣更直觀 if(saveGeneratedFiles) { AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() { public Void run() { try { FileOutputStream var1 = new FileOutputStream(ProxyGenerator.dotToSlash(var0) + ".class"); var1.write(var3); var1.close(); return null; } catch (IOException var2) { throw new InternalError("I/O exception saving generated file: " + var2); } } }); } return var3; }注意saveGeneratedFiles這個(gè)屬性的值:
private static final boolean saveGeneratedFiles = ((Boolean)AccessController.doPrivileged(new GetBooleanAction("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles"))).booleanValue();GetBooleanAction實(shí)際上是調(diào)用Boolean.getBoolean(propName)來獲得的,而Boolean.getBoolean(propName)調(diào)用了System.getProperty(name),所以我們可以設(shè)置sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles這個(gè)系統(tǒng)屬性為true來把生成的class保存到本地文件來查看。sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles的值我們上面在測(cè)試方法中是手動(dòng)設(shè)置的。
這里要注意,當(dāng)把這個(gè)屬性設(shè)置為true時(shí),生成的class文件及其所在的路徑都需要提前創(chuàng)建,否則會(huì)拋出FileNotFoundException異常。即我們要在運(yùn)行當(dāng)前main方法的路徑下創(chuàng)建com/sun/proxy目錄,并創(chuàng)建一個(gè)$Proxy0.class文件,才能夠正常運(yùn)行并保存class文件內(nèi)容。
層層調(diào)用后,最終generateClassFile才是真正生成代理類字節(jié)碼文件的方法:
private byte[] generateClassFile() {/addProxyMethod系列方法就是將接口的方法和Object的hashCode,equals,toString方法添加到代理方法容器(proxyMethods),其中方法簽名作為key,proxyMethod作為value*//*hashCodeMethod方法位于靜態(tài)代碼塊中通過Object對(duì)象獲得,hashCodeMethod=Object.class.getMethod("hashCode",new Class[0]),相當(dāng)于從Object中繼承過來了這三個(gè)方法equalsMethod,toStringMethod*/ this.addProxyMethod(hashCodeMethod, Object.class); -->this.addProxyMethod(equalsMethod, Object.class);this.addProxyMethod(toStringMethod, Object.class);int var1;int var3;//獲得所有接口中的所有方法,并將方法添加到代理方法中for(var1 = 0; var1 < this.interfaces.length; ++var1) {Method[] var2 = this.interfaces[var1].getMethods(); for(var3 = 0; var3 < var2.length; ++var3) {this.addProxyMethod(var2[var3], this.interfaces[var1]);}}Iterator var7 = this.proxyMethods.values().iterator();List var8;while(var7.hasNext()) {var8 = (List)var7.next();//驗(yàn)證具有相同方法簽名的的方法的返回值類型是否一致,因?yàn)椴豢赡苡袃蓚€(gè)方法名相同,參數(shù)相同,而返回值卻不同的方法checkReturnTypes(var8); };//接下來就是寫代理類文件的步驟了Iterator var11try {//生成代理類的構(gòu)造函數(shù)this.methods.add(this.generateConstructor());var7 = this.proxyMethods.values().iterator();while(var7.hasNext()) {var8 = (List)var7.next();var11 = var8.iterator();while(var11.hasNext()) {ProxyGenerator.ProxyMethod var4 = (ProxyGenerator.ProxyMethod)var11.next();/將代理字段聲明為Method,10為ACC_PRIVATE和ACC_STATAIC的與運(yùn)算,表示該字段的修飾符為private static所以代理類的字段都是private static Method XXX*/this.fields.add(new ProxyGenerator.FieldInfo(var4.methodFieldName, "Ljava/lang/reflect/Method;", 10));//生成代理類的代理方法this.methods.add(var4.generateMethod());}}//為代理類生成靜態(tài)代碼塊,對(duì)一些字段進(jìn)行初始化this.methods.add(this.generateStaticInitializer());} catch (IOException var6) {throw new InternalError("unexpected I/O Exception");}if(this.methods.size() > '\uffff') { //代理方法超過65535將拋出異常throw new IllegalArgumentException("method limit exceeded");} else if(this.fields.size() > '\uffff') { //代理類的字段超過65535將拋出異常throw new IllegalArgumentException("field limit exceeded");} else {//這里開始就是一些代理類文件的過程,此過程略過this.cp.getClass(dotToSlash(this.className));this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy");for(var1 = 0; var1 < this.interfaces.length; ++var1) {this.cp.getClass(dotToSlash(this.interfaces[var1].getName()));}this.cp.setReadOnly();ByteArrayOutputStream var9 = new ByteArrayOutputStream();DataOutputStream var10 = new DataOutputStream(var9);try {var10.writeInt(-889275714);var10.writeShort(0);var10.writeShort(49);this.cp.write(var10);var10.writeShort(49);var10.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.className)));var10.writeShort(this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy"));var10.writeShort(this.interfaces.length);for(var3 = 0; var3 < this.interfaces.length; ++var3) {var10.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.interfaces[var3].getName())));}var10.writeShort(this.fields.size());var11 = this.fields.iterator();while(var11.hasNext()) {ProxyGenerator.FieldInfo var12 = (ProxyGenerator.FieldInfo)var11.next();var12.write(var10);}var10.writeShort(this.methods.size());var11 = this.methods.iterator();while(var11.hasNext()) {ProxyGenerator.MethodInfo var13 = (ProxyGenerator.MethodInfo)var11.next();var13.write(var10);}var10.writeShort(0);return var9.toByteArray();} catch (IOException var5) {throw new InternalError("unexpected I/O Exception");}} }注意:開頭的三個(gè)addProxyMethod方法是只將Object的hashcode,equals,toString方法添加到代理方法容器中,代理類除此之外并沒有重寫其他Object的方法,所以除這三個(gè)方法外,代理類調(diào)用其他方法的行為與Object調(diào)用這些方法的行為一樣不通過Invoke。
我們來看看addProxyMethod方法的實(shí)現(xiàn):
private void addProxyMethod(Method var1, Class var2) {String var3 = var1.getName(); //方法名Class[] var4 = var1.getParameterTypes(); //方法參數(shù)類型數(shù)組Class var5 = var1.getReturnType(); //返回值類型Class[] var6 = var1.getExceptionTypes(); //異常類型String var7 = var3 + getParameterDescriptors(var4); //方法簽名Object var8 = (List)this.proxyMethods.get(var7); //根據(jù)方法簽名卻獲得proxyMethods的Valueif(var8 != null) { //處理多個(gè)代理接口中重復(fù)的方法的情況Iterator var9 = ((List)var8).iterator();while(var9.hasNext()) {ProxyGenerator.ProxyMethod var10 = (ProxyGenerator.ProxyMethod)var9.next();if(var5 == var10.returnType) {/*歸約異常類型以至于讓重寫的方法拋出合適的異常類型,我認(rèn)為這里可能是多個(gè)接口中有相同的方法,而這些相同的方法拋出的異常類 型又不同,所以對(duì)這些相同方法拋出的異常進(jìn)行了歸約*/ArrayList var11 = new ArrayList();collectCompatibleTypes(var6, var10.exceptionTypes, var11);collectCompatibleTypes(var10.exceptionTypes, var6, var11);var10.exceptionTypes = new Class[var11.size()];//將ArrayList轉(zhuǎn)換為Class對(duì)象數(shù)組var10.exceptionTypes = (Class[])var11.toArray(var10.exceptionTypes);return;}}} else {//如果var8為空,就創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組,并以方法簽名為key,proxymethod對(duì)象數(shù)組為value添加到proxyMethodsvar8 = new ArrayList(3);this.proxyMethods.put(var7, var8);} ((List)var8).add(new ProxyGenerator.ProxyMethod(var3, var4, var5, var6, var2, null)); }以下就是上面我們測(cè)試實(shí)例中MyProxy的代理類:
public final class $Proxy0 extends Proxy implements IHello { //繼承了Proxy類和實(shí)現(xiàn)IHello接口//變量,都是private static Method XXXprivate static Method m3; private static Method m1;private static Method m0;private static Method m2;//代理類的構(gòu)造函數(shù),其參數(shù)正是是InvocationHandler實(shí)例,Proxy.newInstance方法就是通過通過這個(gè)構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建代理實(shí)例的public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {super(var1);}//接口代理方法public final void sayHello() throws {try {super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);} catch (RuntimeException | Error var2) {throw var2;} catch (Throwable var3) {throw new UndeclaredThrowableException(var3);}}//以下Object中的三個(gè)方法public final boolean equals(Object var1) throws {try {return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();} catch (RuntimeException | Error var3) {throw var3;} catch (Throwable var4) {throw new UndeclaredThrowableException(var4);}}public final int hashCode() throws {try {return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();} catch (RuntimeException | Error var2) {throw var2;} catch (Throwable var3) {throw new UndeclaredThrowableException(var3);}}public final String toString() throws {try {return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);} catch (RuntimeException | Error var2) {throw var2;} catch (Throwable var3) {throw new UndeclaredThrowableException(var3);}}//對(duì)變量進(jìn)行一些初始化工作static {try {m3 = Class.forName("com.proxy.IHello").getMethod("sayHello", 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]);} catch (NoSuchMethodException var2) {throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());} catch (ClassNotFoundException var3) {throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());}} }我們來總結(jié)一下:
5、動(dòng)態(tài)生成的代理類有如下特性:
1).繼承了Proxy類,實(shí)現(xiàn)了代理的接口,由于java不能多繼承,這里已經(jīng)繼承了Proxy類了,不能再繼承其他的類,所以JDK的動(dòng)態(tài)代理不支持對(duì)實(shí)現(xiàn)類的代理,只支持接口的代理。
2).重寫了Object類的equals、hashCode、toString,它們都只是簡(jiǎn)單的調(diào)用了InvocationHandler的invoke方法,即可以對(duì)其進(jìn)行特殊的操作,也就是說JDK的動(dòng)態(tài)代理除了代理實(shí)現(xiàn)接口的方法外,還可以代理上述三個(gè)方法,可能的原因有:一是因?yàn)檫@些方法為 public 且非 final 類型,能夠被代理類覆蓋;二是因?yàn)檫@些方法往往呈現(xiàn)出一個(gè)類的某種特征屬性,具有一定的區(qū)分度,所以為了保證代理類與委托類對(duì)外的一致性,這三個(gè)方法也應(yīng)該被分派到委托類執(zhí)行。當(dāng)代理的一組接口有重復(fù)聲明的方法且該方法被調(diào)用時(shí),代理類總是從排在最前面的接口中獲取方法對(duì)象并分派給調(diào)用處理器,而無論代理類實(shí)例是否正在以該接口(或繼承于該接口的某子接口)的形式被外部引用,因?yàn)樵诖眍悆?nèi)部無法區(qū)分其當(dāng)前的被引用類型。
3).代理類實(shí)現(xiàn)代理接口的sayHello方法中,只是簡(jiǎn)單的調(diào)用了InvocationHandler的invoke方法,我們可以在invoke方法中進(jìn)行一些特殊操作,甚至不調(diào)用實(shí)現(xiàn)的方法,直接返回。
4)包:如果所代理的接口都是 public 的,那么它將被定義在頂層包(即包路徑為空),如果所代理的接口中有非 public 的接口(因?yàn)榻涌诓荒鼙欢x為 protect 或 private,所以除 public 之外就是默認(rèn)的 package 訪問級(jí)別),那么它將被定義在該接口所在包(假設(shè)代理了 com.ibm.developerworks 包中的某非 public 接口 A,那么新生成的代理類所在的包就是 com.ibm.developerworks),這樣設(shè)計(jì)的目的是為了最大程度的保證動(dòng)態(tài)代理類不會(huì)因?yàn)榘芾淼膯栴}而無法被成功定義并訪問;
5)類修飾符:該代理類具有 final 和 public 修飾符,意味著它可以被所有的類訪問,但是不能被再度繼承;
6)類名:格式是“$ProxyN”,其中 N 是一個(gè)逐一遞增的阿拉伯?dāng)?shù)字,代表 Proxy 類第 N 次生成的動(dòng)態(tài)代理類,值得注意的一點(diǎn)是,并不是每次調(diào)用 Proxy 的靜態(tài)方法創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類都會(huì)使得 N 值增加,原因是如果對(duì)同一組接口(包括接口排列的順序相同)試圖重復(fù)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類,它會(huì)很聰明地返回先前已經(jīng)創(chuàng)建好的代理類的類對(duì)象,而不會(huì)再嘗試去創(chuàng)建一個(gè)全新的代理類,這樣可以節(jié)省不必要的代碼重復(fù)生成,提高了代理類的創(chuàng)建效率。
6、代理實(shí)例的特點(diǎn):
每個(gè)實(shí)例都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)調(diào)用處理器對(duì)象,可以通過 Proxy 提供的靜態(tài)方法 getInvocationHandler 去獲得代理類實(shí)例的調(diào)用處理器對(duì)象。在代理類實(shí)例上調(diào)用其代理的接口中所聲明的方法時(shí),這些方法最終都會(huì)由調(diào)用處理器的 invoke 方法執(zhí)行.
7、被代理的接口的特點(diǎn):
首先,要注意不能有重復(fù)的接口,以避免動(dòng)態(tài)代理類代碼生成時(shí)的編譯錯(cuò)誤。其次,這些接口對(duì)于類裝載器必須可見,否則類裝載器將無法鏈接它們,將會(huì)導(dǎo)致類定義失敗。再次,需被代理的所有非 public 的接口必須在同一個(gè)包中,否則代理類生成也會(huì)失敗。最后,接口的數(shù)目不能超過 65535,這是 JVM 設(shè)定的限制。
8、動(dòng)態(tài)代理的異常處理:
從調(diào)用處理器接口聲明的方法中可以看到理論上它能夠拋出任何類型的異常,因?yàn)樗械漠惓6祭^承于 Throwable 接口,但事實(shí)是否如此呢?答案是否定的,原因是我們必須遵守一個(gè)繼承原則:即子類覆蓋父類或?qū)崿F(xiàn)父接口的方法時(shí),拋出的異常必須在原方法支持的異常列表之內(nèi)。所以雖然調(diào)用處理器理論上講能夠,但實(shí)際上往往受限制,除非父接口中的方法支持拋 Throwable 異常。那么如果在 invoke 方法中的確產(chǎn)生了接口方法聲明中不支持的異常,那將如何呢?放心,Java 動(dòng)態(tài)代理類已經(jīng)為我們?cè)O(shè)計(jì)好了解決方法:它將會(huì)拋出 UndeclaredThrowableException 異常。這個(gè)異常是一個(gè) RuntimeException 類型,所以不會(huì)引起編譯錯(cuò)誤。通過該異常的 getCause 方法,還可以獲得原來那個(gè)不受支持的異常對(duì)象,以便于錯(cuò)誤診斷。
9、引申:
開頭說的spring AOP對(duì)于接口的來說就是通過JDK的動(dòng)態(tài)代理來實(shí)現(xiàn)的,我們可以推測(cè)書spring AOP使用JDK動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)的代碼如下:
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // BeforeAdvice Object retVal = null; try { // AroundAdvice retVal = method.invoke(target, args); // AroundAdvice // AfterReturningAdvice } catch (Throwable e) { // AfterThrowingAdvice } finally { // AfterAdvice } return retVal; }以上是博主結(jié)合日常的學(xué)習(xí),從源碼的角度剖析了JDK動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn),之前在對(duì)別的博文進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一篇文章,側(cè)重于從JVM的角度來講解動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn),講的深入透徹,值得一看,鏈接如下:Java動(dòng)態(tài)代理機(jī)制詳解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的【动态代理】从源码实现角度剖析JDK动态代理的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 【Tomcat】如何解决catalina
- 下一篇: 【maven install报错】Fai