Java动态代理,底层详细解析

news/2024/5/19 4:21:15 标签: 反射, java

目录

  • 1.动态代理需要了解的知识
  • 2.动态代理例子
  • 3.疑惑解析
    • 1.关于newProxyInstance()的三个参数
    • 2.由始至终没有调用invoke()方法,而会走它呢?
    • 3.为什么用Job接收代理类对象
    • 4.区分method.invoke()和重写的public Object invoke()

1.动态代理需要了解的知识

反射机制

Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

实例化Class类对象
1、前提:若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高

java">Class cl = String.class;

2、前提:已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象

java">Class cl ="abcabc".getClass();

3、前提:已知一个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class类的静态方法forName()获取,可能抛出 ClassNotFoundException

java">Class cla= Class.forName("java.lang.String");

了解以下几个包下的类

  • java.lang.Class:代表一个类
  • java.lang.reflect.Method:代表类的方法
  • java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
  • java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

2.动态代理例子

要用到的几类和方法在如下包:

-java.lang.reflect.proxy
-java.lang.reflect.InvocationHandler


1.public interface InvocationHandler
在这里插入图片描述
参数
loader :类加载器来定义代理类
interfaces : 代理类实现的接口列表
h :调度方法调用的调用处理函数


动态代理模拟图
在这里插入图片描述

1.Job接口

java">//抽象角色(要被代理的)
public interface Job {
    public void request();
}

2.Job的实现类

java">//真实角色
public class Company implements Job {
    public void request() {
        System.out.println("要招聘人才");
    }
}

3.动态生成类

java">用这个类自动生成代理类
public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    //Setter被代理的接口
    private Job job;
    public void setJob(Job job){
        this.job=job;
    }
    //核心就在这个方法了,它返回的是一个代理对象
    public Object getProxy(){
        Job proxy = (Job)Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), job.getClass().getInterfaces(), this);
        System.out.println(proxy.getClass().toString());
        return proxy;
    }

    //处理代理实例,执行Job的方法,也就是说实现“要招聘人才”需求
    //重写InvocationHandler,invoke的方法
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("before calling " + method);
        method.invoke(job, args);
        System.out.println("after calling " + method);
        return null;
    }
}

测试类

java">public class Client {
    public static void main(String[] args) {
   		 //真实角色,
        Company company = new Company();
        pih.setJob(company);
        //实例化动态生成代理的类
         ProxyInvocationHandler pih = new ProxyInvocationHandler();
        //动态生成代理
    //System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
        Job proxy = (Job)pih.getProxy();
        proxy.request();
    }
}

结果:
在这里插入图片描述
只看第三行,输出"要招聘人才",确实通过代理模式把它输出了。其他不用看是我测试用的

3.疑惑解析

1.关于newProxyInstance()的三个参数

java">Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), 
job.getClass().getInterfaces(), this);

1.this.getClass().getClassLoader()这个是类加载器,用来定义代理类

拓展:因为每个编写的”.java”拓展名类文件都存储着需要执行的程序逻辑,这些”.java”文件经过Java编译器编译成拓展名为”.class”的文件,”.class”文件中保存着Java代码经转换后的虚拟机指令,当需要使用某个类时,虚拟机将会加载它的”.class”文件,并创建对应的class对象。而将class文件加载到虚拟机的内存,这个过程称为类加载
(如果在深入就要去了解Java虚拟机)

2.job.getClass().getInterfaces()就是获得这个接口

3.因为第三个参数需要传InvocationHandler对象,而我们当前类继承了这个接口,所以用this

2.由始至终没有调用invoke()方法,而会走它呢?

可以看到,在测试类中或者生成代理类中,我们并没有显示的调用invoke()方法。
1.我们newProxyInstance这个方法作为突破口,查看源代码如下

java">public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                      Class<?>[] interfaces,
                                      InvocationHandler h)
    throws IllegalArgumentException
{
    Objects.requireNonNull(h);

    final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
    final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
    if (sm != null) {
        checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
    }
    /*
     * Look up or generate the designated proxy class.
     */
    Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);

    /*
     * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
     */
    try {
        if (sm != null) {
            checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
        }

        final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
        final InvocationHandler ih = h;
        if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
            AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
                public Void run() {
                    cons.setAccessible(true);
                    return null;
                }
            });
        }
        return cons.newInstance(new Object[]{h});
}

看点:
1.Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
2.final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams)

看点1中,泛型不用管,我们没有用到,这个两个参数loader,intfs就是我们刚刚传的类加载和接口(抽象角色)并且返回一个Class类对象cl,这个类就是我们要的创建代理类。

其实这个代理类的真实类名叫$Proxy0,在代码中我已经将这个代理类名输出了。
class com.sun.proxy.$Proxy0

这个.Clss类(所谓代理类)是Java虚拟机帮我们生成的,在虚拟机内存。我们现在把这个.class文件输出,反编译后,继续查看底层代码

java">//如果想看$Proxy0源码,可以在测试类上加这句话
//.class文件会生成在idea/当前项目/com/下
//(不是用Idea自己找,差不多,idea可以帮我们将.class文件反编译)
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

看点:
1.构造方法
2.方法 public final void request()

java">public final class $Proxy0 extends Proxy implements Job {
    private static Method m1;
    private static Method m2;
    private static Method m3;
    private static Method m0;

    public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  {
        super(var1);
    }
......

    public final void request() throws  {
        try {
            super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
        } catch (RuntimeException | Error var2) {
            throw var2;
        } catch (Throwable var3) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var3);
        }
    }
 ...........
 

当执行proxy.request()方法时,就调用了$Proxy0类中的request()方法,进而调用父类Proxy中的h的invoke()方法.即InvocationHandler.invoke()。就是代理类中实现的接口下的方法哦。

如果还不是不懂,继续看下面~~~
(这还是没return代理类对象前的那段代码…)

final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);

将实例化$Proxy0并在构造方法中把类名为(ProxyInvocationHandler,这个类实现了InvocationHandler接口)传过去,接着$Proxy0调用父类Proxy的构造器,为h赋值,如下:

java">class Proxy{  
    InvocationHandler h=null;  
    protected Proxy(InvocationHandler h) {  
        this.h = h;  
    }  
    ....
}  

3.为什么用Job接收代理类对象

在查看完 $Proxy0 源码,就知道啦,它实现了Job接口,并且继承了Proxy 类

java">public final class $Proxy0 extends Proxy implements Job{
}

4.区分method.invoke()和重写的public Object invoke()

1.method.invoke()是method类下的方法:
public final class Method extends Executable {
public Object invoke(Object obj, Object… args)
}
2.InvocationHandler接口下的方法
public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
}


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