Java动态代理--jdk代理原理深究

清疚 2022-07-13 04:38 296阅读 0赞

首先实例一个简单的jdk动态代理实例，为下文分析方便，所以实例拆分得比较厉害，可能和常看到的动态代理模板所不同。  
  
  
接口类

public interface Function {
    
    	public void sayHello();
    	public String getBay();
    	//jdk动态代理基于接口代理，所以该方法在代理类中不存在
    //	public void doNothing();
    }

接口实现类【被代理对象】

public class FunctionImpl implements Function {
    
    	public void sayHello() {
    		System.out.println("hello,world");
    	}
    
    	public final String getBay() {
    		System.out.println("bay");
    		return "bay";
    	}
    
    	public void doNothing() {
    
    	}
    }

InvocationHandler实现类

public class MyHandler implements InvocationHandler {
    
    	Object delegate=null;
    	
    	public MyHandler(Object delegate) {
    		this.delegate=delegate;
    	}
    	
    	@Override
    	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    		if (!method.getName().equals("getBay")) {
    			return method.invoke(delegate, args);
    		} else {
    			System.out.println("this is a proxy");
    			return "再见";	//方法返回值
    		}
    	}
    
    }

动态代理入口

public class DynamicProxy {
    
    	public static Object getInstance(Object obj) {
    		Class<?> cls = obj.getClass();
    		return Proxy.newProxyInstance(
    				cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(), new MyHandler(obj));
    	}
    }

测试

Function f = new FunctionImpl();
    Function function = (Function) DynamicProxy.getInstance(f);
    function.sayHello();
    function.getBay();

最终测试结果为f实例被动态代理，并且在执行getBay()方法时被拦截，而执行自定义的方法。  
那么，问题来了，jdk动态代理是如何做到拦截指定方法并执行自定义方法的呢？  
我在一次学习中无意发现了一段代码，用于从内存中输出动态代理类的class文件。此方法要在动态代理对象在内存存活期间运行。

// 把动态代理对象类生成class文件输出
    public void createProxyClass() throws Exception {
    	//$Proxy0为代理对象的名字，可通过proxy.getClass().getName()获得：com.sun.proxy.$Proxy0
    	byte[] data = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0", FunctionImpl.class.getInterfaces());
    	FileOutputStream out = new FileOutputStream(new File("D:/proxy.class"));
    	out.write(data);
    	out.close();
    
    }

输出得到class文件后，通过反编译得到代理对象$Proxy源码

public final class $Proxy0 extends Proxy implements Function {
     	private static Method m4;
     	private static Method m1;
     	private static Method m0;
     	private static Method m3;
     	private static Method m2;
      
     	public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)  {
      		super(paramInvocationHandler);
     	}
      
     	public final void sayHello()  {
      		try {
        			this.h.invoke(this, m4, null);
         			return;
       		} catch (Error|RuntimeException localError) {
          			throw localError;
      		} catch (Throwable localThrowable) {
        			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
      		}
    	}
      
     	public final boolean equals(Object paramObject)  {
      		try {
    			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 int hashCode()  {
    		try {
    			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 getBay()  {
    		try {
    			return (String)this.h.invoke(this, m3, null);
    		} catch (Error|RuntimeException localError) {
    			throw localError;
    		} catch (Throwable localThrowable) {
    			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    		}
    	}
      
    	public final String toString()  {
     		try {
    			return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
    		} catch (Error|RuntimeException localError) {
    			throw localError;
    		} catch (Throwable localThrowable) {
    			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    		}
    	}
      
    	static {
    		try {
    			m4 = Class.forName("proxy.Function").getMethod("sayHello", new Class[0]);
    			m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
    			m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
    			m3 = Class.forName("proxy.Function").getMethod("getBay", new Class[0]);
    			m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
    		} catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException) {
    			throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
    		} catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException) {
    			throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
    		}
    	}
    }

从而我制作出这张jdk代理原理图

![Center][]

可见，我们测试中的被代理对象f 就是图中的实体对象，代理对象function 就是$Proxy，jdk动态代理对象实现了被代理对象的接口，并继承了Proxy类，而我们的InvocationHandler的实现类就是Proxy的成员变量。

所以代理对象f 执行sayHello()方法时，实际上是通过反射获取被代理对象接口的sayHello()方法，然后执行代理对象父类Proxy中的InvocationHandler实现类的invoke()方法，在invoke()方法中默认执行被代理对象的原方法method.invoke(delegate, args)，我们的代理增强也就是在这里执行的。其中delegate则就是我们最开始的被代理对象了。

所以此处也就能解释为何Spring在A方法中直接调用本类的B方法时会出现事务失效、日志失效之类的问题，原因就是使用代理增强必须调用代理对象才行，A中直接调用本类的B方法实际上是在被代理对象中调用B方法，绕过了代理，因此代理增强并没有执行。

以上。

[Center]: /images/20220713/d0924564d1f948a7b569d4c4b3761435.png