java之动态代理
摘要
相比于静态代理，动态代理避免了开发人员编写各个繁锁的静态代理类，只需简单地指定一组接口及目标类对象就能动态的获得代理对象。
JDK动态代理
使用
1、定义一个接口：
package com.zze.service;
public interface IWaiter {
void service();
}
com.zze.service.IWaiter
2、定义它的实现类：
package com.zze.service.impl;
import com.zze.service.IWaiter;
public class Waiter implements IWaiter {
public void service(){
System.out.println("正在服务");
}
}
com.zze.service.impl.Waiter
3、使用 JDK 提供的动态代理：
@Test
public void test() {
IWaiter waiter = new Waiter();
Class<?>[] interfaces = Waiter.class.getInterfaces();
IWaiter waiterProxy = (IWaiter) Proxy.newProxyInstance(Waiter.class.getClassLoader(), interfaces, new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object obj = null;
if (method.getName().equalsIgnoreCase("service")) {
System.out.println("服务之前");
obj = method.invoke(waiter, args);
System.out.println("服务之后");
}
return obj;
}
});
waiterProxy.service();
/*
服务之前
正在服务
服务之后
*/
}
JDK 动态代理只能为实现了接口的类产生代理对象。
源码分析
从 newProxyInstance 方法看起：
@CallerSensitive
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);
}
/*
* 生成代理类的 class 文件
*/
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
try {
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
/*
* 获取代理类构造函数
*/
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;
}
});
}
/*
使用代理类的构造器，传入参数 h（即我们实现的InvocationHandler类实例）创建代理类的实例并返回
*/
return cons.newInstance(new Object[]{h});
} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
} catch (InvocationTargetException e) {
Throwable t = e.getCause();
if (t instanceof RuntimeException) {
throw (RuntimeException) t;
} else {
throw new InternalError(t.toString(), t);
}
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
}
}
java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance
该方法的返回值是第 41 行返回的代理类实例，而这个代理类字节码文件创建工作都是在 18 行的 getProxyClass0 方法完成：
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
// 如果被代理类实现的接口超出 65535 个则抛出异常
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}
java.lang.reflect.Proxy.getProxyClass0
接着查看第 7 行 proxyClassCache.get 方法：
public V get(K key, P parameter) {
Objects.requireNonNull(parameter);
expungeStaleEntries();
Object cacheKey = CacheKey.valueOf(key, refQueue);
ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> valuesMap = map.get(cacheKey);
if (valuesMap == null) {
ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> oldValuesMap
= map.putIfAbsent(cacheKey,
valuesMap = new ConcurrentHashMap<>());
if (oldValuesMap != null) {
valuesMap = oldValuesMap;
}
}
Object subKey = Objects.requireNonNull(subKeyFactory.apply(key, parameter));
Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey);
Factory factory = null;
while (true) {
if (supplier != null) {
V value = supplier.get();
if (value != null) {
return value;
}
}
if (factory == null) {
factory = new Factory(key, parameter, subKey, valuesMap);
}
if (supplier == null) {
supplier = valuesMap.putIfAbsent(subKey, factory);
if (supplier == null) {
supplier = factory;
}
} else {
if (valuesMap.replace(subKey, supplier, factory)) {
supplier = factory;
} else {
supplier = valuesMap.get(subKey);
}
}
}
}
java.lang.reflect.WeakCache.get
直接从 22 行开始看，入眼就是一个死循环，它的出口在 26 行，当 supplier.get() 不为空时返回它的值，而 supplier 的赋值操作是在第 34-38 行，赋值后就会执行 22 行 supplier.get 方法：
@Override
public synchronized V get() {
Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey);
if (supplier != this) {
return null;
}
V value = null;
try {
value = Objects.requireNonNull(valueFactory.apply(key, parameter));
} finally {
if (value == null) {
valuesMap.remove(subKey, this);
}
}
assert value != null;
CacheValue<V> cacheValue = new CacheValue<>(value);
if (valuesMap.replace(subKey, this, cacheValue)) {
reverseMap.put(cacheValue, Boolean.TRUE);
} else {
throw new AssertionError("Should not reach here");
}
return value;
}
java.lang.reflect.WeakCache.Factory.get
这个方法的返回值在第 10 行，它的值为 valueFactory.apply(key, parameter) 的返回值，而此时 valueFactory 是 java.lang.reflect.Proxy.ProxyClassFactory 的实例，查看该实例的 apply 方法：
@Override
public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
for (Class<?> intf : interfaces) {
Class<?> interfaceClass = null;
try {
interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader);
} catch (ClassNotFoundException e) {
}
if (interfaceClass != intf) {
throw new IllegalArgumentException(
intf + " is not visible from class loader");
}
if (!interfaceClass.isInterface()) {
throw new IllegalArgumentException(
interfaceClass.getName() + " is not an interface");
}
if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {
throw new IllegalArgumentException(
"repeated interface: " + interfaceClass.getName());
}
}
String proxyPkg = null;
int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;
for (Class<?> intf : interfaces) {
int flags = intf.getModifiers();
if (!Modifier.isPublic(flags)) {
accessFlags = Modifier.FINAL;
String name = intf.getName();
int n = name.lastIndexOf('.');
String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));
if (proxyPkg == null) {
proxyPkg = pkg;
} else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
throw new IllegalArgumentException(
"non-public interfaces from different packages");
}
}
}
if (proxyPkg == null) {
proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + ".";
}
long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
proxyName, interfaces, accessFlags);
try {
return defineClass0(loader, proxyName,
proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
} catch (ClassFormatError e) {
throw new IllegalArgumentException(e.toString());
}
}
java.lang.reflect.Proxy.ProxyClassFactory.apply
从 26-47 行实际上就是在拼接代理类包名，保存在变量 proxyPkg 中，在 50 行拼接出代理类全路径。
此处 52 行的 ProxyGenerator.generateProxyClass 方法才是真正生成代理类字节码文件的地方，将其保存在名为 proxyClassFile 的字节数组中。查看 ProxyGenerator.generateProxyClass 方法：
public static byte[] generateProxyClass(final String var0, Class<?>[] var1, int var2) {
ProxyGenerator var3 = new ProxyGenerator(var0, var1, var2);
final byte[] var4 = var3.generateClassFile();
if (saveGeneratedFiles) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
try {
int var1 = var0.lastIndexOf(46);
Path var2;
if (var1 > 0) {
Path var3 = Paths.get(var0.substring(0, var1).replace('.', File.separatorChar));
Files.createDirectories(var3);
var2 = var3.resolve(var0.substring(var1 + 1, var0.length()) + ".class");
} else {
var2 = Paths.get(var0 + ".class");
}
Files.write(var2, var4, new OpenOption[0]);
return null;
} catch (IOException var4x) {
throw new InternalError("I/O exception saving generated file: " + var4x);
}
}
});
}
return var4;
}
sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass
在第 3 行通过 generateClassFile 方法创建代理类字节码文件，保存在字节数组。查看 generateClassFile 方法：
private byte[] generateClassFile() {
this.addProxyMethod(hashCodeMethod, Object.class);
this.addProxyMethod(equalsMethod, Object.class);
this.addProxyMethod(toStringMethod, Object.class);
Class[] var1 = this.interfaces;
int var2 = var1.length;
int var3;
Class var4;
for(var3 = 0; var3 < var2; ++var3) {
var4 = var1[var3];
Method[] var5 = var4.getMethods();
int var6 = var5.length;
for(int var7 = 0; var7 < var6; ++var7) {
Method var8 = var5[var7];
this.addProxyMethod(var8, var4);
}
}
Iterator var11 = this.proxyMethods.values().iterator();
List var12;
while(var11.hasNext()) {
var12 = (List)var11.next();
checkReturnTypes(var12);
}
Iterator var15;
try {
this.methods.add(this.generateConstructor());
var11 = this.proxyMethods.values().iterator();
while(var11.hasNext()) {
var12 = (List)var11.next();
var15 = var12.iterator();
while(var15.hasNext()) {
ProxyGenerator.ProxyMethod var16 = (ProxyGenerator.ProxyMethod)var15.next();
this.fields.add(new ProxyGenerator.FieldInfo(var16.methodFieldName, "Ljava/lang/reflect/Method;", 10));
this.methods.add(var16.generateMethod());
}
}
this.methods.add(this.generateStaticInitializer());
} catch (IOException var10) {
throw new InternalError("unexpected I/O Exception", var10);
}
if (this.methods.size() > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("method limit exceeded");
} else if (this.fields.size() > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("field limit exceeded");
} else {
this.cp.getClass(dotToSlash(this.className));
this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy");
var1 = this.interfaces;
var2 = var1.length;
for(var3 = 0; var3 < var2; ++var3) {
var4 = var1[var3];
this.cp.getClass(dotToSlash(var4.getName()));
}
this.cp.setReadOnly();
ByteArrayOutputStream var13 = new ByteArrayOutputStream();
DataOutputStream var14 = new DataOutputStream(var13);
try {
var14.writeInt(-889275714);
var14.writeShort(0);
var14.writeShort(49);
this.cp.write(var14);
var14.writeShort(this.accessFlags);
var14.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.className)));
var14.writeShort(this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy"));
var14.writeShort(this.interfaces.length);
Class[] var17 = this.interfaces;
int var18 = var17.length;
for(int var19 = 0; var19 < var18; ++var19) {
Class var22 = var17[var19];
var14.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(var22.getName())));
}
var14.writeShort(this.fields.size());
var15 = this.fields.iterator();
while(var15.hasNext()) {
ProxyGenerator.FieldInfo var20 = (ProxyGenerator.FieldInfo)var15.next();
var20.write(var14);
}
var14.writeShort(this.methods.size());
var15 = this.methods.iterator();
while(var15.hasNext()) {
ProxyGenerator.MethodInfo var21 = (ProxyGenerator.MethodInfo)var15.next();
var21.write(var14);
}
var14.writeShort(0);
return var13.toByteArray();
} catch (IOException var9) {
throw new InternalError("unexpected I/O Exception", var9);
}
}
}
sun.misc.ProxyGenerator.generateClassFile
在起始 2-4 行可以看到，它还帮我们额外的代理了 hashCode、equals、toString 方法。
接着看 sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass 的第 4 行，条件 saveGeneratedFiles 是一个布尔值，用于指定是否执行下面代码块的保存 class 文件到硬盘的功能，默认是 false。而 saveGeneratedFiles 的值实际上是取自
private static final boolean saveGeneratedFiles = (Boolean)AccessController.doPrivileged(new GetBooleanAction("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles"));
所以我们只要指定了它为 true，它就会帮我们保存字节码文件。
在 src 根目录下运行以下代码：
import com.zze.dao.impl.Waiter;
import com.zze.service.IWaiter;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
IWaiter waiter = new Waiter();
Class<?>[] interfaces = Waiter.class.getInterfaces();
IWaiter waiterProxy = (IWaiter) Proxy.newProxyInstance(Waiter.class.getClassLoader(), interfaces, new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object obj = null;
if (method.getName().equalsIgnoreCase("service")) {
System.out.println("服务之前");
obj = method.invoke(waiter, args);
System.out.println("服务之后");
}
return obj;
}
});
waiterProxy.service();
}
}
Test
接着在项目根目录下就会生成如下文件：
package com.sun.proxy;
import com.zze.service.IWaiter;
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 IWaiter {
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {
super(var1);
}
public final boolean equals(Object var1) throws {
try {
return (Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1});
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
public final String toString() throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final void service() throws {
try {
super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final int hashCode() throws {
try {
return (Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
m3 = Class.forName("com.zze.service.IWaiter").getMethod("service");
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
} catch (NoSuchMethodException var2) {
throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
}
}
}
com.sun.proxy.$Proxy0
我们最后使用的代理对象就是 com.sun.proxy.$Proxy0 类的实例。
cglib动态代理
简介
CGLIB(Code Generation Library) 是一个开源项目！它是一个强大的，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。Hibernate 支持它来实现 PO(Persistent Object 持久化对象) 字节码的动态生成。
使用
1、引入 cglib 支持 jar，点击下载。
2、编写被代理类：
package com.zze.service;
public class Waiter {
public void service() {
System.out.println("正在服务");
}
}
com.zze.service.Waiter
3、使用 CGLIB 提供的动态代理：
@Test
public void test() {// 创建核心类对象
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(Waiter.class);
enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
// 判断方法是否是 save
if ("service".equals(method.getName())) {
// 增强，权限校验
System.out.println("权限校验...");
}
return methodProxy.invokeSuper(o, args);
}
});
Waiter customerDaoProxy = (Waiter) enhancer.create();
customerDaoProxy.service();
}
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