JDK动态代理深入探究
2018-05-15 本文已影响111人
秃头哥编程
在上一篇文章设计模式之代理模式里，我们说了JDK动态代理类，不过我相信好多人都有疑惑，包括我，刚开始学的时候都是一脸懵逼，那么到底疑惑在哪里呢？
我的疑惑就是这个InvocationHandler的invoke方法到底是有啥用？我们都没有调用它。newProxyInstance返回的东西到底是啥？等等，这篇文章我们就一起来探讨一下吧。
首先我们先写一个简单的动态代理吧，有例子更好说明。还是买车的例子，哈哈，说明我挺想买车的。我就直接复制上篇文章的。
// Car.java
package com.codeliu.dao;
public interface Car {
// vip客户可以直接买车
public void buyCar();
}
// CarImp1.java
package com.codeliu.dao.impl;
import com.codeliu.dao.Car;
/**
* 委托类1
*/
public class CarImp1 implements Car {
public void buyCar() {
System.out.println("我是vip1");
}
}
// CarProxy.java
package com.codeliu.dao.impl;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
* 动态代理类
*/
public class CarProxy implements InvocationHandler {
private Object target;
/**
* 绑定一个委托对象并获得一个代理类对象
* @param target [description]
* @return [description]
*/
public Object bind(Object target) {
this.target = target;
// 取得代理对象
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
this);
}
@Override
//这个方法并不是我们自己去调用
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
System.out.println("调用这个方法前:" + method);
// 执行委托类的方法
Object result = method.invoke(target,args);
System.out.println("调用这个方法后:" + method);
return result;
}
}
package com.codeliu.test;
import com.codeliu.dao.impl.CarImp1;
import com.codeliu.dao.impl.CarImp2;
import com.codeliu.dao.impl.CarProxy;
import com.codeliu.dao.Car;
public class TestProxy {
public static void main(String[] args) {
CarProxy cp = new CarProxy();
// 传入一个实现了该接口的实例就行
Car car = (Car)cp.bind(new CarImp1());
// Car car = (Car)cp.bind(new CarImp2());
car.buyCar();
}
}
好了，那么现在我们就来看看Test.java里生成的car对象到底是个什么东a西，是我们的Car接口吗？（我一开始一直理解不通）
我们利用反射可以获取到car对应类的大部分信息，好了，现在我们把Test.java改成如下形式
package com.codeliu.test;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import com.codeliu.dao.Car;
import com.codeliu.dao.impl.CarImp1;
import com.codeliu.dao.impl.CarProxy;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CarProxy cp = new CarProxy();
// 传入一个实现了该接口的实例就行
Car car = (Car)cp.bind(new CarImp1());
// Car car = (Car)cp.bind(new CarImp2());
car.buyCar();
System.out.println("car是Proxy类的子类吗？" + (car instanceof Proxy));
Class<?> c = car.getClass();
System.out.println(c);
System.out.println("car的Class类是:" + c.getName());
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
System.out.print("car的Class类中有哪些字段:");
for(Field f:fields) {
System.out.print(f.getName() + " ");
}
System.out.println();
System.out.print("car的Class类中有哪些方法:");
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
for(Method m:methods) {
System.out.print(m.getName() + " ");
}
System.out.println();
System.out.println("car的Class类的父类是:" + c.getSuperclass());
Class<?>[] class1 = c.getInterfaces();
System.out.print("car的Class类实现的接口有:");
for(Class<?> c1:class1) {
System.out.println(c1.getName() + " ");
}
}
}
运行一下，输出如下
调用这个方法前:public abstract void com.codeliu.dao.Car.buyCar()
我是vip1
调用这个方法后:public abstract void com.codeliu.dao.Car.buyCar()
car是Proxy类的子类吗？true
class com.sun.proxy.$Proxy0
car的Class类是:com.sun.proxy.$Proxy0
car的Class类中有哪些字段:m1 m2 m3 m0
car的Class类中有哪些方法:equals toString hashCode buyCar
car的Class类的父类是:class java.lang.reflect.Proxy
car的Class类实现的接口有:com.codeliu.dao.Car
恩，发现了什么，这个玩意竟然是一个Proxy类的子类，它的名字是$Proxy0，实现了我们自己定义的Car接口，还有四个字段和方法。
既然知道了上面的结果，那么我们就去看看newProxyInstance方法的源码，应该能找到答案了。
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
Objects.requireNonNull(h);
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
}
我就截了比较重要的，getProxyClass0方法，它的作用就是生成一个proxy类，好，我们看看这个方法。
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
Class<?>... interfaces) {
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
// If the proxy class defined by the given loader implementing
// the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
// otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}
再去看看这个get方法，emmmmm，代码太多了，尼玛，我也看不太懂，不过经过我查资料，总结如下
newProxyInstance方法调用getProxyClass0生成一个$Proxy0类。
恩没了，现在我们要找答案就得去看看$Proxy0类的源码了。
因为生成的是一个.class文件，所以我们先反编译后，可以看到源码如下
package com.sun.proxy;
import com.codeliu.dao.Car;
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 Car
{
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)
{
super(paramInvocationHandler);
}
public final boolean equals(Object paramObject)
{
try
{
return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
public final String toString()
{
try
{
return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
public final void buyCar()
{
try
{
this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
public final int hashCode()
{
try
{
return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
static
{
try
{
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("com.codeliu.dao.Car").getMethod("buyCar", 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());
}
}
}
$Proxy0继承了Proxy类并实现了Car接口，它有一个构造方法，传入了一个InvocationHandler实例并调用了父类的构造方法，然后是四个final方法，其他三个是Object类传过来的，还有一个叫buyCar，这不就是我们在接口中定义的吗？我们看看它怎么写的
public final void buyCar()
{
try
{
this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
恩，首先m3在静态块中，取得Car接口中的buyCar方法，然后是调用invoke方法，666，现在终于解决了文章开头的疑惑，原来在这里调用了，等等，那么这个h又是什么东西，我们看看Proxy的源码
protected InvocationHandler h;
protected Proxy(InvocationHandler h) {
Objects.requireNonNull(h);
this.h = h;
}
一个字段和一个带参的构造函数，我们再看看$Proxy0的源码中有这么一段
public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)
{
super(paramInvocationHandler);
}
好家伙，到这里就真相大白了，虽然我还是不知道这个$Proxy0.class怎么生出来的，但基本也懂了，再总结一下整趟流程。
首先是我们写了一个接口，一个委托类实现了这个接口，然后写一个代理类实现InvocationHandler接口并重写invoke方法，之后调用Proxy的newProxyInstance方法，这个方法调用getProxyClass0方法生成一个动态代理对象，这个对象对应的类是$Proxy0，$Proxy0继承了Proxy类并且实现了我们自己写的接口，在这个类中，有静态字段和final修饰的方法，其中有我们在接口中定义的方法（为了好表述，我先把它叫做method），通过method方法，调用我们在代理类中重写的invoke，而我们在invoke方法中，又调用了委托类的方法，所以表面上好像是直接调用了委托类的方法，其实绕了一大圈，是系统帮我们调用了。
不知道大家有没有看懂，没有看懂就多看几遍，因为我说的也有点蒙圈了。今天连续写了两篇文章，好饿啊，不过弄懂了困扰我的问题，贼开心。
我是一个追求完美的人啊，我好想画一个流程图啊，不然一大段文字，不形象又难懂，不过我没力气了，有没有好心人画一个啊。==
