java动态代理 $Proxy0源码分析

我不是女神ヾ 2024-04-17 21:39 93阅读 0赞

# 动态代理简介 #

*  本来是对被代理对象的函数的直接调用，现在却通过一个代理对象间接调用被代理对象的函数，在间接调用时，就可以增加我们想实现的功能（指`InvocationHandler`子类对象的`invoke`方法中的实现，可以随意添加我们想执行的代码）。
 *  代理对象和被代理对象看起来是一样的，因为它们都实现了同一个接口。这一点可以通过反编译字节码来看。
 *  一般情况是，先把java文件编译成class文件，然后类加载器加载这个class字节码文件，从而让JVM可以生成这个类的对象。但动态代理是，在内存中生成这些字节码，然后再正常地加载字节码，生成对象，但是你却从头到尾都感受不到这个类的存在。
 *  动态代理只能针对interface。

# 示例代码 #

InvocationHandler只是一个只有一个函数的接口，这还意味着`Proxy.newProxyInstance`的第三个参数可以使用lambda表达式。

package java.lang.reflect;
    
    public interface InvocationHandler { 
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable;
    }

有一个接口coder，它有两个函数code和debug。javaCoder类实现了接口coder。

import java.lang.reflect.*;
    interface coder{ 
        void code();
        void debug(String whichBug);
    }
    
    class javaCoder implements coder{ 
        public void code(){ 
            System.out.println("im coding java");
        }
        public void debug(String whichBug){ 
            System.out.println("im debuging java"+whichBug);
        }
    }
    
    class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler { 
        private Object proxied;
        public DynamicProxyHandler(Object proxied) { 
            this.proxied = proxied;
        }
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                throws Throwable { 
            System.out.println("**** proxy: " + proxy.getClass() +
                    ", method: " + method + ", args: " + args);
            if(args != null)
                for(Object arg : args)
                    System.out.println(" " + arg);
            return method.invoke(proxied, args);
        }
    }
    
    class SimpleDynamicProxy { 
        public static void consumer(coder who) { 
            who.code();
            who.debug("空指针异常");
            System.out.println(who.toString());
            System.out.println(who.hashCode());
            System.out.println(who.equals(new Object()));
        }
        public static void main(String[] args) { 
            System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
            javaCoder javaer = new javaCoder();
            consumer(javaer);
            System.out.println();
            // Insert a proxy and call again:
            coder proxy = (coder)Proxy.newProxyInstance(
                    coder.class.getClassLoader(),
                    new Class[]{  coder.class },
                    new DynamicProxyHandler(javaer));
            consumer(proxy);
        }
    }/*output: im coding java im debuging java空指针异常 javaCoder@45ee12a7 1173230247 false **** proxy: class $Proxy0, method: public abstract void coder.code(), args: null im coding java **** proxy: class $Proxy0, method: public abstract void coder.debug(java.lang.String), args: [Ljava.lang.Object;@266474c2 空指针异常 im debuging java空指针异常 **** proxy: class $Proxy0, method: public java.lang.String java.lang.Object.toString(), args: null javaCoder@45ee12a7 **** proxy: class $Proxy0, method: public native int java.lang.Object.hashCode(), args: null 1173230247 **** proxy: class $Proxy0, method: public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object), args: [Ljava.lang.Object;@6f94fa3e java.lang.Object@5e481248 false */

从用法上来看，`InvocationHandler`子类对象的`invoke`方法是动态代理调用函数的最后过程，这是我们可以自由设计的地方，比如可以根据`Method`对象的名字来得到proxy想要调用的方法。我们只管把`InvocationHandler`子类对象传给`Proxy.newProxyInstance`作为第三个参数。

如果javaCoder实现了多个接口，同时你也想代理到这些接口的所有方法，那么你应该如此改写：

coder proxy = (coder)Proxy.newProxyInstance(
            javaer.getClass().getClassLoader(),//此时应该获取与这个类相关的类加载器，而不是针对于某个接口
            javaer.getClass().getInterfaces() ,//获得这个类实现过的所有接口
            new DynamicProxyHandler(javaer));

# 自动生成的$Proxy0源码 #

在调用`Proxy.newProxyInstance`之前，加一句`System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");`，就会在项目的根目录生成一个`$Proxy0.class`，本来这是字节码文件不能直接查看的，但IDEA会自动帮我们反编译class文件。  
![在这里插入图片描述][20190901182501698.png]  
下面是$Proxy0源码：

//
    // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
    // (powered by Fernflower decompiler)
    //
    
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Proxy;
    import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
    
    final class $Proxy0 extends Proxy implements coder { 
        private static Method m1;
        private static Method m4;
        private static Method m2;
        private static Method m3;
        private static Method m0;
    
        public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  { 
            super(var1);
        }
    
        public final boolean equals(Object var1) throws  { 
            try { 
                return (Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{ var1});
            } catch (RuntimeException | Error var3) { 
                throw var3;
            } catch (Throwable var4) { 
                throw new UndeclaredThrowableException(var4);
            }
        }
    
        public final void code() throws  { 
            try { 
                super.h.invoke(this, m4, (Object[])null);
            } 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);
            }
        }
    
        public final void debug(String var1) throws  { 
            try { 
                super.h.invoke(this, m3, new Object[]{ var1});
            } 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);
            } catch (RuntimeException | Error var2) { 
                throw var2;
            } catch (Throwable var3) { 
                throw new UndeclaredThrowableException(var3);
            }
        }
    
        static { 
            try { 
                m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
                m4 = Class.forName("coder").getMethod("code");
                m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
                m3 = Class.forName("coder").getMethod("debug", Class.forName("java.lang.String"));
                m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
            } catch (NoSuchMethodException var2) { 
                throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
            } catch (ClassNotFoundException var3) { 
                throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
            }
        }
    }

*  从类定义`final class $Proxy0 extends Proxy implements coder`可以看出，java的动态代理只能代理接口interface。因为它已经继承了`Proxy`类，那么可变部分只有`implements coder`了，如果同时代理了两个接口，那么这里implements后面会跟两个。
 *  从此类的静态变量和静态初始化块可以看出，它们保存了coder接口的方法和Object的三个方法对应的Method对象。顺便能看出，`getMethod`方法有时有第二个参数，是因为第一个参数对应的方法有形参。
 *  `InvocationHandler`子类对象通过构造函数里的`super(var1);`传给了父类的成员变量`h`，每次到了需要真正调用时则执行`super.h.invoke()`。

[20190901182501698.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/17/23b0568aba0b43cf88b1d2e4ef9276e5.png