1. 代理基本概念：
以下是代理概念的百度解释：代理(百度百科)
总之一句话：三个元素，数据--->代理对象--->真实对象；复杂一点的可以理解为五个元素：输入数据--->代理对象--->真实对象--->代理对象--->输出数据。
2. JDK的动态代理概念：
JDK的动态代理和正常的代理逻辑有些区别。
首先先明确一下术语：类 class ，接口 interface。
JDK动态代理是基于 interface 创建的，而不是真正的对象；也就是说，即使没有真正的对象，JDK依然可以创建代理对象。下面用代码来解释：
public class JDKProxy implements InvocationHandler{
public Object getObject(TestInterface ref){
return Proxy.newProxyInstance(getClass().getClassLoader(), ref.getClass().getInterfaces(), this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return null;
}
}
当然，实际中使用的情况是有真正的对象的，像下面这样：
public class JDKProxy implements InvocationHandler{
TestInterface ref;
public Object getObject(TestInterface ref){
this.ref = ref;
return Proxy.newProxyInstance(getClass().getClassLoader(), ref.getClass().getInterfaces(), this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("doBefore");
Object o = method.invoke(ref, args);
System.out.println("doAfter");
return o;
}
}
那么，和正常的代理逻辑区别就在这里了，JDK的动态代理多依赖一个元素，就是被代理对象ref所实现的接口。如果ref对象没有实现任何接口，那么这个对象是无法被代理的。
那么问题来了： 为什么Java自带的动态代理 选择 要基于接口 ？基于什么考虑，或者说Java如果 选择 直接 代理真正的对象会有什么问题？
3. 进入正题：JDK动态代理是如何实现的？(基于JDK1.8)
Java中涉及到的关键先生：InvocationHandler , Proxy
3.1 使用方法及参数详细解释
代码使用方法：
//代理类，实现InvocationHandler
public class JDKProxy implements InvocationHandler{
private UserService userServiceRef;
//获取代理对象
public UserService getProxy(UserService userServiceRef){
this.userServiceRef = userServiceRef;
//Proxy生成代理对象
return (UserService) Proxy.newProxyInstance(getClass().getClassLoader(), userServiceRef.getClass().getInterfaces(), this);
}
//代理对象做的事
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("someone is logining");
Object returnObject = method.invoke(userServiceRef, args);
System.out.println("someone login success");
return returnObject;
}
}
下面是InvocationHandler的接口描述：
package java.lang.reflect;
public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
}
其中的参数：
proxy: 代理对象本身，也就是 getProxy(UserService userServiceRef) 获取到的对象。大家思考一下，为什么要把这个代理对象作为参数传进来？
我个人觉得这是个完全没有必要的参数。
method：userServiceRef中的方法。
args: method方法的参数。
再来看一下Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)方法参数：
loader：类加载器，用来加载代理类的，即Proxy.newProxyInstance()的返回结果的类字节码。
interfaces：代理对象所实现的接口。 这里接口是数组参数，通常被代理只实现一个接口。那实现多个接口时使用代理对象有什么问题？其实也没问题，就是调用不同接口的方法前需要先强转为对应的接口类，麻烦。
h：实现InvocationHandler的类，也就是示例代码中的JDKProxy类 。
测试代码：
public static void main(String[] args) {
UserService userService = new UserServiceImpl();
JDKProxy proxy = new JDKProxy();
UserService userServiceProxy = proxy.getProxy(userService);
userServiceProxy.login();
}
3.2 实现的原理与细节：
1.代理对象的创建过程：
创建代理对象的方法：Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
通过这个方法的参数其实可以看到一些眉目，loader用来加载代理类字节码，interfaces作为代理类实现的接口，h为代理对象实际调用的方法(即invoke方法)。
创建过程大致分为几步：
- 从缓存中获取代理对象，获取到则直接返回；
缓存由WeakCache中的ConcurrentMap<Object, ConcurrentMap<Object, Supplier<V>>> map来存储；
为什么是两级Map？ 想一想，Java类的唯一性由ClassLoader+Class决定，所以Key Object是ClassLoader，Key Object是所有接口组成的对象().
WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());
其中KeyFactory的作用就是将interfaces转换为Key Object 。
- 生成代理对象的类名proxyName；
由 private static final class ProxyClassFactory 来完成.
private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy"; //ProxyClassFactory
// 每次使用时 自增1
private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();//ProxyClassFactory
ReflectUtil.PROXY_PACKAGE = "com.sun.proxy";//RelectionUtil
proxyName = PROXY_PACKAGE + proxyClassNamePrefix + nextUniqueNumber；
- 生成proxyName类的字节码；
由 sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass(String proxyName, Class<?>[] interfaces, int accessFlags) ，方法返回二进制字节码。
参数： 类名，需要实现的接口，访问标志。
- 将字节码加载到虚拟机中，即方法区内存(jdk1.7之前是永久代，jdk8之后的元数据区)；
由 java.lang.reflect.Proxy.defineClass0(ClassLoader loader, String proxyName, byte[] proxyClass, int offset, int length) 完成。
private static native Class<?> defineClass0(ClassLoader loader, String name, byte[] b, int off, int len);
这是一个本地方法，通过JNI调用，返回代理的Class对象。
- 生成代理Class对象的实例；构造器实例化
生成代理对象的三个参数中的 interfaces, classLoader都使用过了，还有一个InvocationHandler h 没有使用。
通过反射获取代理Class的参数为InvocationHandler的构造器，通过 Constructor.newInstance(new Object[]{h}); 返回最后的代理实例对象。
创建代理的过程就完成了。
2. 代理对象的字节码分析：
还是以上面3.1的例子分析，测试代码稍作修改，如下：
public static void main(String[] args) {
System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true"); //生成的代理对象字节码保存到.class文件中。
JDKProxy proxy = new JDKProxy();
proxy.getProxy(new UserServiceImpl()); //生成代理对象
}
运行测试代码之后，user.dir目录下会多出一个目录:com/sun/proxy,打开后可以看到$Proxy0.class文件。
jd-gui反编译该class文件：为方便阅读，我把方法里的try catch全部移掉了。
package com.sun.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
import myproxy.UserService;
public final class $Proxy0 extends Proxy implements UserService {
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0; public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler){
super(paramInvocationHandler); //h引用在父类Proxy中
}
public final boolean equals(Object paramObject){
return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
}
public final String toString(){
return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
}
public final boolean login(){
return ((Boolean)this.h.invoke(this, m3, null)).booleanValue(); //boolean存在包装和解包装
}
public final int hashCode(){
return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
}
static{
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("myproxy.UserService").getMethod("login", new Class[0]);
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
return;
}
}
一目了然。主要五部分内容：
代理对象继承了Proxy类，并实现了目标接口。
生成了以InvocationHandler为参数的构造器，实例化时将我们的自定JDKProxy(实现了InvocationHandler,并持有被代理对象)传递进去；
生成了Object中的三个方法：equals, hashCode, toString；
生成了接口中的所有方法，全部调用InvocationHandler对象的invoke方法；
生成了对应方法的Method对象属性，传递给invoke方法。
3 .提示细节：
- 代理对象的父类java.lang.reflect.Proxy类是实现了java.io.Serializable接口的，所以代理对象都是可序列化的；
- 对于有参和无参方法，都是通过invoke方法调用，无参方法会直接传入null，所以在invoke方法中使用args参数时一定要先进行null的判断；
- 对于原始数据类型(int,boolean等8种)，代理对象的方法中参数和返回值都进行了包装和解包装。
- 代理对象生成过程中用到了反射，生成字节码时，反射Object对象方法和反射接口方法；生成实例时，反射获取代理对象的构造器；代理对象方法调用过程中是没有使用反射的。
- 有没有感觉跟 装饰器模式 有一些 异曲同工 呢？
4. 以上就是个人总结分享的JDK动态代理的内容，原创内容，转载请注明出处。
个人水平有限，有误的地方欢迎评论中指正。
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