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Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

程序员文章站 2023-12-20 13:19:22
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...

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。

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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"); 
 } 
 
} 
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(); 
  
} 

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"); 
 } 
 
} 

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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有上图可以看出,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invocation handler。
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:

在静态代理中,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;更抽象点看,proxy所作的事情;在java中 方法(method)也是作为一个对象来看待了,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角色中的每一个方法的调用,proxy角色都会交给invocationhandler来处理,而invocationhandler则调用具体对象角色的方法。如下图所示:

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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)

在面向对象的编程之中,如果我们想要约定proxy 和realsubject可以实现相同的功能,有两种方式:

    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

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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。

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讲的有点抽象,下面通过一个实例来演示一下吧:

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:

package com.foo.proxy; 
 
import java.lang.reflect.invocationhandler; 
import java.lang.reflect.proxy; 
 
public class test { 
 
 public static void main(string[] args) { 
 
  electriccar car = new electriccar(); 
  // 1.获取对应的classloader 
  classloader classloader = car.getclass().getclassloader(); 
 
  // 2.获取electriccar 所实现的所有接口 
  class[] interfaces = car.getclass().getinterfaces(); 
  // 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 
  invocationhandler handler = new invocationhandlerimpl(car); 
  /* 
   4.根据上面提供的信息,创建代理对象 在这个过程中, 
       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 
     b.然后根据相应的字节码转换成对应的class, 
       c.然后调用newinstance()创建实例 
   */ 
  object o = proxy.newproxyinstance(classloader, interfaces, handler); 
  vehicle vehicle = (vehicle) o; 
  vehicle.drive(); 
  rechargable rechargeable = (rechargable) o; 
  rechargeable.recharge(); 
 } 
} 
package com.foo.proxy; 
/** 
 * 交通工具接口 
 * @author louluan 
 */ 
public interface vehicle { 
 public void drive(); 
} 

package com.foo.proxy; 
/** 
 * 可充电设备接口 
 * @author louluan 
 */ 
public interface rechargable { 
 
 public void recharge(); 
} 

package com.foo.proxy; 
/** 
 * 电能车类,实现rechargable,vehicle接口 
 * @author louluan 
 */ 
public class electriccar implements rechargable, vehicle { 
 
 @override 
 public void drive() { 
  system.out.println("electric car is moving silently..."); 
 } 
 
 @override 
 public void recharge() { 
  system.out.println("electric car is recharging..."); 
 } 
 
} 

package com.foo.proxy; 
 
import java.lang.reflect.invocationhandler; 
import java.lang.reflect.method; 
 
public class invocationhandlerimpl implements invocationhandler { 
 
 private electriccar car; 
  
 public invocationhandlerimpl(electriccar car) 
 { 
  this.car=car; 
 } 
  
 @override 
 public object invoke(object paramobject, method parammethod, 
   object[] paramarrayofobject) throws throwable { 
  system.out.println("you are going to invoke "+parammethod.getname()+" ..."); 
  parammethod.invoke(car, null); 
  system.out.println(parammethod.getname()+" invocation has been finished..."); 
  return null; 
 } 
 
} 

来看一下代码执行后的结果:

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 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。

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

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:

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

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 
} 

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

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