Java 反射 设计模式 动态代理机制详解 [ 转载 ]

Java 反射 设计模式 动态代理机制详解 [ 转载 ]

@author 亦山

原文链接:http://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/24589193

摘要:代理的基本构成、InvocationHandler、JDK动态代理----通过接口、cglib动态代理----通过类继承

class文件简介及加载


Java编译器编译好Java文件之后,产生.class 文件在磁盘中。这种class文件是二进制文件,内容是只有JVM虚拟机能够识别的机器码。JVM虚拟机读取字节码文件,取出二进制数据,加载到内存中,解析.class 文件内的信息,生成对应的 Class对象:

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class字节码文件是根据JVM虚拟机规范中规定的字节码组织规则生成的、具体class文件是怎样组织类信息的,可以参考 此博文:深入理解Java Class文件格式系列。或者是Java虚拟机规范

下面通过一段代码演示手动加载 class文件字节码到系统内,转换成class对象,然后再实例化的过程:

a. 定义一个 Programmer类:

package samples;
/**
* 程序猿类
* @author louluan
*/
public class Programmer { public void code()
{
System.out.println("I'm a Programmer,Just Coding.....");
}
}

 b. 自定义一个类加载器:

package samples;
/**
* 自定义一个类加载器,用于将字节码转换为class对象
* @author louluan
*/
public class MyClassLoader extends ClassLoader { public Class<?> defineMyClass( byte[] b, int off, int len)
{
return super.defineClass(b, off, len);
} }

c. 然后编译成Programmer.class文件,在程序中读取字节码,然后转换成相应的class对象,再实例化:

package samples;  

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL; public class MyTest { public static void main(String[] args) throws IOException {
//读取本地的class文件内的字节码,转换成字节码数组
File file = new File(".");
InputStream input = new FileInputStream(file.getCanonicalPath()+"\\bin\\samples\\Programmer.class");
byte[] result = new byte[1024]; int count = input.read(result);
// 使用自定义的类加载器将 byte字节码数组转换为对应的class对象
MyClassLoader loader = new MyClassLoader();
Class clazz = loader.defineMyClass( result, 0, count);
//测试加载是否成功,打印class 对象的名称
System.out.println(clazz.getCanonicalName()); //实例化一个Programmer对象
Object o= clazz.newInstance();
try {
//调用Programmer的code方法
clazz.getMethod("code", null).invoke(o, null);
} catch (IllegalArgumentException | InvocationTargetException
| NoSuchMethodException | SecurityException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

以上代码演示了,通过字节码加载成class 对象的能力,下面看一下在代码中如何生成class文件的字节码。

在运行期的代码中生成二进制字节码


由于JVM通过字节码的二进制信息加载类的,那么,如果我们在运行期系统中,遵循Java编译系统组织.class文件的格式和结构,生成相应的二进制数据,然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类,这样,就完成了在代码中,动态创建一个类的能力了。

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在运行时期可以按照Java虚拟机规范对class文件的组织规则生成对应的二进制字节码。当前有很多开源框架可以完成这些功能,如ASM,Javassist。

Java字节码生成开源框架介绍--ASM:

ASM 是一个 Java 字节码操控框架。它能够以二进制形式修改已有类或者动态生成类。ASM 可以直接产生二进制 class 文件,也可以在类被加载入 Java 虚拟机之前动态改变类行为。ASM 从类文件中读入信息后,能够改变类行为,分析类信息,甚至能够根据用户要求生成新类。

不过ASM在创建class字节码的过程中,操纵的级别是底层JVM的汇编指令级别,这要求ASM使用者要对class组织结构和JVM汇编指令有一定的了解。

下面通过ASM 生成下面类Programmer的class字节码:

package com.samples;
import java.io.PrintStream; public class Programmer { public void code()
{
System.out.println("I'm a Programmer,Just Coding.....");
}
}

使用ASM框架提供了ClassWriter 接口,通过访问者模式进行动态创建class字节码,看下面的例子

package samples;  

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException; import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;
public class MyGenerator { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println();
ClassWriter classWriter = new ClassWriter(0);
// 通过visit方法确定类的头部信息
classWriter.visit(Opcodes.V1_7,// java版本
Opcodes.ACC_PUBLIC,// 类修饰符
"Programmer", // 类的全限定名
null, "java/lang/Object", null); //创建构造函数
MethodVisitor mv = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "<init>", "()V", null, null);
mv.visitCode();
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "<init>","()V");
mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);
mv.visitMaxs(1, 1);
mv.visitEnd(); // 定义code方法
MethodVisitor methodVisitor = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "code", "()V",
null, null);
methodVisitor.visitCode();
methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out",
"Ljava/io/PrintStream;");
methodVisitor.visitLdcInsn("I'm a Programmer,Just Coding.....");
methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println",
"(Ljava/lang/String;)V");
methodVisitor.visitInsn(Opcodes.RETURN);
methodVisitor.visitMaxs(2, 2);
methodVisitor.visitEnd();
classWriter.visitEnd();
// 使classWriter类已经完成
// 将classWriter转换成字节数组写到文件里面去
byte[] data = classWriter.toByteArray();
File file = new File("D://Programmer.class");
FileOutputStream fout = new FileOutputStream(file);
fout.write(data);
fout.close();
}
}

上述的代码执行过后,用Java反编译工具(如JD_GUI)打开D盘下生成的Programmer.class,可以看到以下信息:

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再用上面我们定义的类加载器将这个class文件加载到内存中,然后 创建class对象,并且实例化一个对象,调用code方法,会看到下面的结果:

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以上表明:在代码里生成字节码,并动态地加载成class对象、创建实例是完全可以实现的。

Java字节码生成开源框架介绍--Javassist:

Javassist是一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库。是由东京工业大学的数学和计算机科学系的 Shigeru Chiba (千叶 滋)所创建的。它已加入了开放源代码JBoss 应用服务器项目,通过使用Javassist对字节码操作为JBoss实现动态AOP框架。javassist是jboss的一个子项目,其主要的优点,在于简单,而且快速。直接使用java编码的形式,而不需要了解虚拟机指令,就能动态改变类的结构,或者动态生成类。

下面通过Javassist创建上述的Programmer类:

import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import javassist.CtNewMethod; public class MyGenerator { public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
//创建Programmer类
CtClass cc= pool.makeClass("com.samples.Programmer");
//定义code方法
CtMethod method = CtNewMethod.make("public void code(){}", cc);
//插入方法代码
method.insertBefore("System.out.println(\"I'm a Programmer,Just Coding.....\");");
cc.addMethod(method);
//保存生成的字节码
cc.writeFile("d://temp");
}
}

通过JD-gui反编译工具打开Programmer.class 可以看到以下代码:

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代理的基本构成


  代理模式上,基本上有Subject角色,RealSubject角色,Proxy角色。其中:Subject角色负责定义RealSubject和Proxy角色应该实现的接口;RealSubject角色用来真正完成业务服务功能;Proxy角色负责将自身的Request请求,调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能,自己不真正做业务,实际大部分还是realsubject来做。

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  上面的这幅代理结构图是典型的静态的代理模式:

  当在代码阶段规定这种代理关系,Proxy类通过编译器编译成class文件,当系统运行时,此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源,增强现有的接口业务功能方面有很大的优点,但是大量使用这种静态代理,会使我们系统内的类的规模增大,并且不易维护;并且由于Proxy和RealSubject的功能 本质上是相同的,Proxy只是起到了中介的作用,这种代理在系统中的存在,导致系统结构比较臃肿和松散。

  为了解决这个问题,就有了动态地创建Proxy的想法:在运行状态中,需要代理的地方,根据Subject 和RealSubject,动态地创建一个Proxy,用完之后,就会销毁,这样就可以避免了Proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。

下面以一个代理模式实例阐述这一问题:

  将车站的售票服务抽象出一个接口TicketService,包含问询,卖票,退票功能,车站类Station实现了TicketService接口,车票代售点StationProxy则实现了代理角色的功能,类图如下所示。

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对应的静态的代理模式代码如下所示:

package com.foo.proxy;  

/**
* 售票服务接口实现类,车站
* @author louluan
*/
public class Station implements TicketService { @Override
public void sellTicket() {
System.out.println("\n\t售票.....\n");
} @Override
public void inquire() {
System.out.println("\n\t问询。。。。\n");
} @Override
public void withdraw() {
System.out.println("\n\t退票......\n");
} }

Station 售票服务接口实现类

package com.foo.proxy;
/**
* 售票服务接口
* @author louluan
*/
public interface TicketService { //售票
public void sellTicket(); //问询
public void inquire(); //退票
public void withdraw(); }

TicketService 服务接口

package com.foo.proxy;  

/**
* 车票代售点
* @author louluan
*
*/
public class StationProxy implements TicketService { private Station station; public StationProxy(Station station){
this.station = station;
} @Override
public void sellTicket() { // 1.做真正业务前,提示信息
this.showAlertInfo("××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××");
// 2.调用真实业务逻辑
station.sellTicket();
// 3.后处理
this.takeHandlingFee();
this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n"); } @Override
public void inquire() {
// 1做真正业务前,提示信息
this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取任何费用,本问询信息仅供参考,具体信息以车站真实数据为准!××××");
// 2.调用真实逻辑
station.inquire();
// 3。后处理
this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");
} @Override
public void withdraw() {
// 1。真正业务前处理
this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!××××");
// 2.调用真正业务逻辑
station.withdraw();
// 3.后处理
this.takeHandlingFee(); } /*
* 展示额外信息
*/
private void showAlertInfo(String info) {
System.out.println(info);
} /*
* 收取手续费
*/
private void takeHandlingFee() {
System.out.println("收取手续费,打印发票。。。。。\n");
} }

StationProxy 车票代售点

由于我们现在不希望静态地有StationProxy类存在,希望在代码中,动态生成器二进制代码,加载进来。为此,使用Javassist开源框架,在代码中动态地生成StationProxy的字节码:

package com.foo.proxy;  

import java.lang.reflect.Constructor;  

import javassist.*;
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception {
createProxy();
} /*
* 手动创建字节码
*/
private static void createProxy() throws Exception
{
ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); CtClass cc = pool.makeClass("com.foo.proxy.StationProxy"); //设置接口
CtClass interface1 = pool.get("com.foo.proxy.TicketService");
cc.setInterfaces(new CtClass[]{interface1}); //设置Field
CtField field = CtField.make("private com.foo.proxy.Station station;", cc); cc.addField(field); CtClass stationClass = pool.get("com.foo.proxy.Station");
CtClass[] arrays = new CtClass[]{stationClass};
CtConstructor ctc = CtNewConstructor.make(arrays,null,CtNewConstructor.PASS_NONE,null,null, cc);
//设置构造函数内部信息
ctc.setBody("{this.station=$1;}");
cc.addConstructor(ctc); //创建收取手续 takeHandlingFee方法
CtMethod takeHandlingFee = CtMethod.make("private void takeHandlingFee() {}", cc);
takeHandlingFee.setBody("System.out.println(\"收取手续费,打印发票。。。。。\");");
cc.addMethod(takeHandlingFee); //创建showAlertInfo 方法
CtMethod showInfo = CtMethod.make("private void showAlertInfo(String info) {}", cc);
showInfo.setBody("System.out.println($1);");
cc.addMethod(showInfo); //sellTicket
CtMethod sellTicket = CtMethod.make("public void sellTicket(){}", cc);
sellTicket.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××\");"
+ "station.sellTicket();"
+ "this.takeHandlingFee();"
+ "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}");
cc.addMethod(sellTicket); //添加inquire方法
CtMethod inquire = CtMethod.make("public void inquire() {}", cc);
inquire.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取任何费用,本问询信息仅供参考,具体信息以车站真实数据为准!××××\");"
+ "station.inquire();"
+ "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}"
);
cc.addMethod(inquire); //添加widthraw方法
CtMethod withdraw = CtMethod.make("public void withdraw() {}", cc);
withdraw.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!××××\");"
+ "station.withdraw();"
+ "this.takeHandlingFee();}"
);
cc.addMethod(withdraw); //获取动态生成的class
Class c = cc.toClass();
//获取构造器
Constructor constructor= c.getConstructor(Station.class);
//通过构造器实例化
TicketService o = (TicketService)constructor.newInstance(new Station());
o.inquire(); cc.writeFile("D://test");
} }

上述代码执行过后,会产生StationProxy的字节码,并且用生成字节码加载如内存创建对象,调用inquire()方法,会得到以下结果:

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通过上面动态生成的代码,我们发现,其实现相当地麻烦在创造的过程中,含有太多的业务代码。我们使用上述创建Proxy代理类的方式的初衷是减少系统代码的冗杂度,但是上述做法却增加了在动态创建代理类过程中的复杂度:手动地创建了太多的业务代码,并且封装性也不够,完全不具有可拓展性和通用性。如果某个代理类的一些业务逻辑非常复杂,上述的动态创建代理的方式是非常不可取的!

InvocationHandler角色的由来


仔细思考代理模式中的代理Proxy角色。Proxy角色在执行代理业务的时候,无非是在调用真正业务之前或者之后做一些“额外”业务。

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  由上图可以看出,代理类处理的逻辑很简单:在调用某个方法前及方法后做一些额外的业务。换一种思路就是:在触发(invoke)真实角色的方法之前或者之后做一些额外的业务。

  那么,为了构造出具有通用性和简单性的代理类,可以将所有的触发真实角色动作(即所有方法调用)交给一个触发的管理器,让这个管理器统一地管理触发。这种管理器就是InvocationHandler

  动态代理模式的结构跟上面的静态代理模式稍微有所不同,多引入了一个InvocationHandler角色

先解释一下InvocationHandler的作用:

1.静态代理中,代理Proxy中的方法,都指定了调用了特定的realSubject中的对应的方法:在上面的静态代理模式下,Proxy所做的事情,无非是调用在不同的request时,调用触发realSubject对应的方法

2.动态代理工作的基本模式就是将自己的方法功能的实现交给 InvocationHandler角色,外界对Proxy角色(Proxy代理了realObject的角色)中的每一个方法的调用,Proxy角色都会交给InvocationHandler来处理(外包给别人干),而InvocationHandler则调用具体对象角色的方法。如下图所示:

API java.lang.reflect.InvocationHandler
//调用管理器的调用方法签名
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
------------------------------------
//Method的获得
getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) //proxy对象的获得,实际类型是实现了指定接口的Proxy类
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)

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在这种模式之中:代理Proxy 和RealSubject 应该实现相同的功能,这一点相当重要。(我这里说的功能,可以理解为某个类的public方法)

两种使Proxy 和RealSubject实现相同的功能的方式


a.一个比较直观的方式,就是定义一个功能接口,然后让Proxy 和RealSubject来实现这个接口。

b.还有比较隐晦的方式,就是通过继承。

 *因为如果Proxy 继承自RealSubject,这样Proxy则拥有了RealSubject的功能,Proxy还可以通过重写RealSubject中的方法,来实现多态。

其中JDK中提供的创建动态代理的机制,是以a 这种思路设计的,

而cglib 则是以b思路设计的。

JDK的动态代理创建机制----通过接口


比如现在想为RealSubject这个类创建一个动态代理对象,JDK主要会做以下工作:

1.   获取 RealSubject上的所有接口列表;
    2.   确定要生成的代理类的类名,默认为:com.sun.proxy.$ProxyXXXX ;

3.   根据需要实现的接口信息,在代码中动态创建 该Proxy类的字节码;

4 .  将对应的字节码转换为对应的class 对象;

5.   创建InvocationHandler 实例handler,用来处理Proxy所有方法调用;

6.   Proxy 的class对象 以创建的handler对象为参数,实例化一个proxy对象

JDK通过 java.lang.reflect.Proxy包来支持动态代理,一般情况下,我们使用下面的newProxyInstance方法

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
          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。

而对于InvocationHandler,我们需要实现下列的invoke方法:

在调用代理对象中的每一个方法时,在代码内部,都是直接调用了InvocationHandler 的invoke方法,而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法。

 Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
          在代理实例上处理方法调用并返回结果。

JDK动态代理示例


现在定义两个接口Vehicle和Rechargable,Vehicle表示交通工具类,有drive()方法;Rechargable接口表示可充电的(工具),有recharge() 方法;

定义一个实现两个接口的类ElectricCar,类图如下:

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通过下面的代码片段,来为ElectricCar创建动态代理类:

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  1. package com.foo.proxy;
  2. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
  3. import java.lang.reflect.Proxy;
  4. public class Test {
  5. public static void main(String[] args) {
  6. ElectricCar car = new ElectricCar();
  7. // 1.获取对应的ClassLoader
  8. ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();
  9. // 2.获取ElectricCar 所实现的所有接口
  10. Class[] interfaces = car.getClass().getInterfaces();
  11. // 3.设置一个来自代理传过来的方法调用请求处理器,处理所有的代理对象上的方法调用
  12. InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(car);
  13. /*
  14. 4.根据上面提供的信息,创建代理对象 在这个过程中,
  15. a.JDK会通过根据传入的参数信息动态地在内存中创建和.class 文件等同的字节码
  16. b.然后根据相应的字节码转换成对应的class,
  17. c.然后调用newInstance()创建实例
  18. */
  19. Object o = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);
  20. Vehicle vehicle = (Vehicle) o;
  21. vehicle.drive();
  22. Rechargable rechargeable = (Rechargable) o;
  23. rechargeable.recharge();
  24. }
  25. }
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  1. package com.foo.proxy;
  2. /**
  3. * 交通工具接口
  4. * @author louluan
  5. */
  6. public interface Vehicle {
  7. public void drive();
  8. }
[java] view plain copy
 

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  1. package com.foo.proxy;
  2. /**
  3. * 可充电设备接口
  4. * @author louluan
  5. */
  6. public interface Rechargable {
  7. public void recharge();
  8. }
[java] view plain copy
 

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  1. package com.foo.proxy;
  2. /**
  3. * 电能车类,实现Rechargable,Vehicle接口
  4. * @author louluan
  5. */
  6. public class ElectricCar implements Rechargable, Vehicle {
  7. @Override
  8. public void drive() {
  9. System.out.println("Electric Car is Moving silently...");
  10. }
  11. @Override
  12. public void recharge() {
  13. System.out.println("Electric Car is Recharging...");
  14. }
  15. }
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  1. package com.foo.proxy;
  2. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
  3. import java.lang.reflect.Method;
  4. public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {
  5. private ElectricCar car;
  6. public InvocationHandlerImpl(ElectricCar car)
  7. {
  8. this.car=car;
  9. }
  10. @Override
  11. public Object invoke(Object paramObject, Method paramMethod,
  12. Object[] paramArrayOfObject) throws Throwable {
  13. System.out.println("You are going to invoke "+paramMethod.getName()+" ...");
  14. paramMethod.invoke(car, null);
  15. System.out.println(paramMethod.getName()+" invocation Has Been finished...");
  16. return null;
  17. }
  18. }

来看一下代码执行后的结果:
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动态保存查看动态代理类的源码


生成动态代理类的字节码并且保存到硬盘中:

JDK提供了sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass(String proxyName,class[] interfaces) 底层方法来产生动态代理类的字节码:

下面定义了一个工具类,用来将生成的动态代理类保存到硬盘中:

package com.foo.proxy;  

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Proxy;
import sun.misc.ProxyGenerator; public class ProxyUtils { /*
* 将根据类信息 动态生成的二进制字节码保存到硬盘中,
* 默认的是clazz目录下
* params :clazz 需要生成动态代理类的类
* proxyName : 为动态生成的代理类的名称
*/
public static void generateClassFile(Class clazz,String proxyName)
{
//根据类信息和提供的代理类名称,生成字节码
byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, clazz.getInterfaces());
String paths = clazz.getResource(".").getPath();
System.out.println(paths);
FileOutputStream out = null; try {
//保留到硬盘中
out = new FileOutputStream(paths+proxyName+".class");
out.write(classFile);
out.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} }

现在我们想将生成的代理类起名为“ElectricCarProxy”,并保存在硬盘,应该使用以下语句:

ProxyUtils.generateClassFile(car.getClass(), "ElectricCarProxy");  

这样将在ElectricCar.class 同级目录下产生 ElectricCarProxy.class文件。用反编译工具如jd-gui.exe 打开,将会看到以下信息:

import com.foo.proxy.Rechargable;
import com.foo.proxy.Vehicle;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
/**
生成的动态代理类的组织模式是继承Proxy类,然后实现需要实现代理的类上的所有接口,而在实现的过程中,则是通过将所有的方法都交给了InvocationHandler来处理
*/
public final class ElectricCarProxy extends Proxy
implements Rechargable, Vehicle
{
private static Method m1;
private static Method m3;
private static Method m4;
private static Method m0;
private static Method m2; public ElectricCarProxy(InvocationHandler paramInvocationHandler)
throws
{
super(paramInvocationHandler);
} public final boolean equals(Object paramObject)
throws
{
try
{ // 方法功能实现交给InvocationHandler处理
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 void recharge()
throws
{
try
{ // 方法功能实现交给InvocationHandler处理 this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
} public final void drive()
throws
{
try
{ // 方法功能实现交给InvocationHandler处理 this.h.invoke(this, m4, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
} public final int hashCode()
throws
{
try
{ // 方法功能实现交给InvocationHandler处理 return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
} public final String toString()
throws
{
try
{ // 方法功能实现交给InvocationHandler处理
return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
} static
{
try
{ //为每一个需要方法对象,当调用相应的方法时,分别将方法对象作为参数传递给InvocationHandler处理
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
m3 = Class.forName("com.foo.proxy.Rechargable").getMethod("recharge", new Class[0]);
m4 = Class.forName("com.foo.proxy.Vehicle").getMethod("drive", new Class[0]);
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());
}
}
}

仔细观察可以看出生成的动态代理类有以下特点:

1.继承自 java.lang.reflect.Proxy,实现了 Rechargable,Vehicle 这两个ElectricCar实现的接口;

2.类中的所有方法都是final 的;

3.所有的方法功能的实现都统一调用了InvocationHandler的invoke()方法。

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cglib 生成动态代理类的机制----通过类继承:


JDK中提供的生成动态代理类的机制有个鲜明的特点是: 某个类必须有实现的接口,而生成的代理类也只能代理某个类接口定义的方法,比如:如果上面例子的ElectricCar实现了继承自两个接口的方法外,另外实现了方法bee() ,则在产生的动态代理类中不会有这个方法了!更极端的情况是:如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能同JDK产生动态代理了!

幸好我们有cglib。“CGLIB(Code Generation Library),是一个强大的,高性能,高质量的Code生成类库,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。”

cglib 创建某个类A的动态代理类的模式是:

1.   查找A上的所有非final 的public类型的方法定义;

2.   将这些方法的定义转换成字节码;

3.   将组成的字节码转换成相应的代理的class对象;

4.   实现 MethodInterceptor接口,用来处理 对代理类上所有方法的请求(这个接口和JDK动态代理InvocationHandler的功能和角色是一样的)

一个有趣的例子:定义一个Programmer类,一个Hacker类

package samples;
/**
* 程序猿类
* @author louluan
*/
public class Programmer { public void code()
{
System.out.println("I'm a Programmer,Just Coding.....");
}
}
package samples;  

import java.lang.reflect.Method;  

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
/*
* 实现了方法拦截器接口
*/
public class Hacker implements MethodInterceptor {
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
MethodProxy proxy) throws Throwable {
System.out.println("**** I am a hacker,Let's see what the poor programmer is doing Now...");
proxy.invokeSuper(obj, args);
System.out.println("**** Oh,what a poor programmer.....");
return null;
} }
package samples;  

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  

public class Test {  

    public static void main(String[] args) {
Programmer progammer = new Programmer(); Hacker hacker = new Hacker();
//cglib 中加强器,用来创建动态代理
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//设置要创建动态代理的类
enhancer.setSuperclass(progammer.getClass());
// 设置回调,这里相当于是对于代理类上所有方法的调用,都会调用CallBack,而Callback则需要实行intercept()方法进行拦截
enhancer.setCallback(hacker);
Programmer proxy =(Programmer)enhancer.create();
proxy.code(); }
}

程序执行结果:
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让我们看看通过cglib生成的class文件内容:

package samples;  

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.core.ReflectUtils;
import net.sf.cglib.core.Signature;
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.Factory;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy; public class Programmer
EnhancerByCGLIB
fa7aa2cd extends Programmer
implements Factory
{
//......省略
private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0; // Enchaner传入的methodInterceptor
// ....省略
public final void code()
{
MethodInterceptor tmp4_1 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
if (tmp4_1 == null)
{
tmp4_1;
CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);//若callback 不为空,则调用methodInterceptor 的intercept()方法
}
if (this.CGLIB$CALLBACK_0 != null)
return;
//如果没有设置callback回调函数,则默认执行父类的方法
super.code();
}
//....后续省略
}
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