JDK动态代理源码分析
JDK动态代理的使用
接口类
// 被代理的接口
public interface Subject {
void request() throws Exception;
}
接口的实现类
public class SubjectImpl implements Subject{
@Override
public void request() throws Exception {
System.out.println("SubjectImpl execute request()");
}
}
自定义Handler实现
public class JDKProxySubject implements InvocationHandler {
private SubjectImpl realSubject;
public JDKProxySubject(SubjectImpl realSubject) {
this.realSubject = realSubject;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("before");
Object result = null;
try {
result = method.invoke(realSubject,args);
} catch (Exception e) {
throw e;
} finally {
System.out.println("after");
}
return result;
}
}
其中，invoke方法的参数有值得说道的地方。
method是我们要调用的方法，args是方法参数，proxy呢？在方法里面用的是构造函数传进来的实现类，并没有用到proxy，原因何在？
- 可以反射获取代理对象的信息
- 可以将代理对象返回以进行连续调用
看例子：
// 被代理的接口
public interface Subject {
Subject request() throws Exception; //返回自身，以便连续调用
}
public class SubjectImpl implements Subject{
@Override
public Subject request() throws Exception {
System.out.println("SubjectImpl execute request()");
return this;
}
}
// 调用
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
Main.class.getClassLoader(),
new Class[]{Subject.class},
new JDKProxySubject(new SubjectImpl())
);
//连续调用
subject.request().request();
}
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("before");
Object result = null;
try {
result = method.invoke(realSubject,args);
} catch (Exception e) {
throw e;
} finally {
System.out.println("after");
}
//1. 获取代理类对象信息
//com.sun.proxy.$Proxy0
System.out.println(proxy.getClass().getName());
return result; //返回的并不是被代理类，而是代理类。
//结果：
//before
//SubjectImpl execute request()
//after
//com.sun.proxy.$Proxy0
//SubjectImpl execute request()
//2. 连续调用，返回的是真正的代理类
//这个才是真正调用了两次代理类
//return proxy;
//结果：
//before
//SubjectImpl execute request()
//after
//com.sun.proxy.$Proxy0
//before
//SubjectImpl execute request()
//after
//com.sun.proxy.$Proxy0
}
至此，使用方法比较清晰了，下面是其原理。
JDK动态代理源码分析
使用第一步：
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
Main.class.getClassLoader(),
new Class[]{Subject.class},
new JDKProxySubject(new SubjectImpl())
);
subject.request();
获取代理对象是通过Proxy.newProxyInstance，这是一个静态方法，有三个参数：
- ClassLoader
- 接口类数组
- handler
@CallerSensitive
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
// handler判空
Objects.requireNonNull(h);
// 接口类复制一份，之后操作不会涉及原数组
final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
}
//生成代理类
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
// 生成的类继承了Proxy，Proxy部分代码
// protected InvocationHandler h;
// protected Proxy(InvocationHandler h) {
// Objects.requireNonNull(h);
// this.h = h;
//}
//调用以handler为参数的构造方法
try {
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
//private static final Class<?>[] constructorParams = { InvocationHandler.class }
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
//上面的构造函数就是获取了前面的Proxy构造方法，将handler传给Proxy
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});
//最终返回以handler为参数的构造函数构造出的对象
} catch (Exception e) {
//...
}
}
可以通过设置参数保存代理类：
//通过设置参数，将生成的代理类的.class文件保存在本地
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
查看生成的代理类：
package com.sun.proxy;
import JDKProxy.Subject;
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 Subject {
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 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 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 Subject request() throws Exception {
try {
return (Subject)super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
} catch (Exception | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
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"));
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
m3 = Class.forName("JDKProxy.Subject").getMethod("request");
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
} catch (NoSuchMethodException var2) {
throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
}
}
}
就比较明显了，JDK动态代理是生成了一个新的类A，A继承Proxy并且实现了指定接口数组的方法。A的构造方法传入一个参数handler，在调用具体方法的时候，如我们自定义的handler：
public final Subject request() throws Exception {
// 先忽视try catch, m3是request的method，空参数
return (Subject)super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
}
其中有一点，这里传入的是this，也就是代理类，即我们之前说的handler的第一个参数。
生成代理类用到的方法为：
//生成代理类
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
这里就是确定包名、类名、接口这些信息来拼接生成代理类，根据生成的类来看也比较清晰，指定默认方法和自定义方法的method后，都去调用handler的invoke方法。
其中对大小进行了限制，还有有缓存就用缓存。
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
Class<?>... interfaces) {
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}
理解到这种程度应该差不多了。
总结
还有关于JDK动态代理只能代理有接口的对象这一点，看到一个挺有意思的解释，记录一下：
public class Proxy implements java.io.Serializable {
...
}
有一个说法是：Java是单继承，继承了Proxy之后，就无法再继承其他类了，如果要代理没有接口的对象，就要继承被代理的对象，这违背了单继承原则。
对应反驳的说法说：Proxy类没有继承别的类（先无视Object），完全可以不继承Proxy，而是采用例如拼接在一起等等方法去掉这个继承。代理接口应该是设计的思想（你个类就应该有个接口类才合适），根据这个思想采用继承Proxy方式实现的代理，这样需要修改代码的时候，只要修改handler就可以了。接口是相对稳定的，方法可能有多种不同的实现，handler本身就是自定义的，改就改了，而生产代理对象的代码可以保持不变。
InvocationHandler handler = new JDKProxySubject(new SubjectImpl());
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
Main.class.getClassLoader(),
new Class[]{Subject.class},
handler
);
不过不管怎么说，JDK动态代理是不适应无接口类了，对应的解决方法又CGLIB动态代理。