JDK動態(tài)代理原理:只能代理接口,不能代理類問題
動態(tài)代理是許多框架底層實現(xiàn)的基礎(chǔ)，比如Spirng的AOP等，其實弄清楚了動態(tài)代理的實現(xiàn)原理，它就沒那么神奇了，下面就來通過案例和分析JDK底層源碼來揭秘她的神秘面紗，讓她呈現(xiàn)在我們面前。
一、代理模式定義
存在一個代理對象，并且這個代理對象持有真實對象的引用，以實現(xiàn)對真實對象的訪問控制。
1、舉個例子，現(xiàn)在公司一般都有VPN，使我們在家也能訪問到公司的內(nèi)網(wǎng)（比如連接公司的數(shù)據(jù)庫等），實現(xiàn)居家辦公。這里VPN相當(dāng)于一個代理，而公司內(nèi)網(wǎng)相當(dāng)于被代理對象，也就是真實對象。
我們不能直接訪問公司內(nèi)網(wǎng)（真實對象），但是我們通過VPN（代理對象），輸入身份信息，確認(rèn)無誤后就可以訪問到公司內(nèi)網(wǎng)。
這就是代理模式的作用----控制對象的訪問。
代理模式的分類
1、靜態(tài)代理
該代理對象持有被代理對象的引用，客戶端通過調(diào)用代理對象的方法間接實現(xiàn)調(diào)用真實對象的方法。
代理對象可以在調(diào)用真實對象的方法前面加入一些操作：比如身份驗證，如果身份驗證沒有通過，則不能訪問真實對象的方法，否則可以調(diào)用真實對象的方法；也可以在調(diào)用真實對象方法后，加入一些操作，比如記錄訪問日志。
真實對象接口，提供兩個服務(wù)方法
/**
?*
?* People 真實對象的接口包含兩個方法
?*
?*/
public interface People {
? ? voidsayHello(String msg);
?
? ? voidsayBye(String msg);
}
?
真實對象接口的具體實現(xiàn)
?
/**
?*
?*Student
?* 真實對象接口的實現(xiàn)
?*/
public class Student implements People {
?
? ? @Override
? ? public void sayHello(String msg) {
? ? ? System.out.println("Hello "+msg);
? ? }
?
? ? @Override
? ? public void sayBye(String msg) {
? ? ? ? System.out.println("ByeBye "+msg);
? ? }?
}代理對象：
/**
?*
?*StaticProxy
?* 代理對象，控制對真實對象的訪問控制
?*/
public class StaticProxy implements People {
? ? //真實對象，客戶端不能直接訪問
? ? private Peoplepeople;
? ?
? ? publicStaticProxy(){
? ? ? ? this.people=new Student();
? ? }
?
? ? @Override
? ? public void sayHello(String msg) {
? ? ? ? booleanfriendFlag=true;
? ? ? ? if(friendFlag){
? ? ? ? ? ? people.sayHello(msg);
? ? ? ? }
? ? ? ? System.out.println("記錄訪問日志");
? ? ??
? ? }
?
? ? @Override
? ? public void sayBye(String msg) {
? ? ? ? booleanfriendFlag=true;
? ? ? ? if(friendFlag){
? ? ? ? ? ? people.sayBye(msg);
? ? ? ? }
? ? ? ? System.out.println("記錄訪問日志");
? ? }
}客戶端調(diào)用及結(jié)果：
public class Test_Demo {
?? ?public static void main(String[] args) {
? ? ? ? //創(chuàng)建靜態(tài)代理對象
?? ??? ?StaticProxy proxy = new StaticProxy();
? ? ? ? //調(diào)用靜態(tài)代理對象方法
? ? ? ? proxy.sayHello("nihao");
? ? ? ? proxy.sayBye("zaijian"); ? ? ??
?? ?}
}輸出結(jié)果為：
nihao
記錄訪問日志
zaijian
記錄訪問日志
上面就是靜態(tài)代理的一個實現(xiàn)，通過靜態(tài)代理，實現(xiàn)了訪問控制，但是在每個真實對象方法之前都加入了訪問控制代碼來驗證權(quán)限。
如果有很多個方法，則要在每個方法調(diào)用前都加入驗證權(quán)限的代碼，這樣非常的不靈活且有大量的重復(fù)代碼，即使把驗證權(quán)限抽象出來做過方法或者類，但是還是得在每個方法前加一段調(diào)用權(quán)限驗證的代碼，比如，一個客戶端只用其中的一個方法，但是代理中兩個方法都要加入權(quán)限控制，要滿足其他客戶端的調(diào)用需求，上面接口中只有兩個方法還好，但是如果有上百個方法那豈不是很臃腫。
那么有什么辦法解決了，那就是動態(tài)代理。
2、動態(tài)代理
動態(tài)的生成代理類，而不用像靜態(tài)代理一樣，在編譯期間進(jìn)行定義類。動態(tài)代理更加靈活，不用顯示的在所有方法前面或者后面加入權(quán)限驗證、記錄日志等操作。
動態(tài)代理的實現(xiàn)和靜態(tài)代理一樣，不同的是代理類的創(chuàng)建方式不同：
- （1）靜態(tài)代理是直接新增一個代理類；
- （2）動態(tài)代理是通過JDK的Proxy和一個調(diào)用處理器InvocationHandler來實現(xiàn)的，通過Proxy來生成代理類實例，而這個代理實例通過調(diào)用處理器InvocationHandler接收不同的參數(shù)靈活調(diào)用真實對象的方法。
因此： 我們需要做的是創(chuàng)建調(diào)用處理器，該調(diào)用處理器必須實現(xiàn)JDK的InvocationHandler
1、 動態(tài)代理的實現(xiàn)如下:
（1）被代理接口：
public interface Car {
?? ?public void run();
?? ?public void laba(String str);
}（2）被代理接口實現(xiàn)類：
public class BenChi implements Car {
?? ?@Override
?? ?public void run() {
?? ??? ?System.out.println("奔馳啟動快");
?? ?}
?? ?@Override
?? ?public void laba(String str) {
?? ??? ?System.out.println("過路口要減速鳴笛"+str);
?? ?}
}（3）代理類：
public class P_Class implements InvocationHandler {
?? ?private Car car;
?? ?public P_Class(Car car){
?? ??? ?this.car = car;
?? ?}
?? ?public Car createProxy(){
?? ??? ?Car car_proxy = (Car) Proxy.newProxyInstance(car.getClass().getClassLoader(),?
?? ??? ??? ??? ?car.getClass().getInterfaces(), this);
?? ??? ?return car_proxy;
?? ?}
?
?? ?@Override
?? ?public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
?? ??? ?if("run".equals(method.getName())){
?? ??? ??? ?System.out.println("開車不喝酒，喝酒不開車");
?? ??? ??? ?method.invoke(car, args);
?? ??? ??? ?System.out.println("安全伴我行");
?? ??? ??? ?System.out.println(proxy.getClass().getName());?? ??? ??? ?
?? ??? ?}
?? ??? ?return null;
?? ?}
}（4）測試類：
public class Test_Demo {
?? ?public static void main(String[] args) {
?? ??? ?Car benchi = new BenChi();
?? ??? ?Car benchi_proxy = new P_Class(benchi).createProxy();
?? ??? ?benchi_proxy.run();
?? ??? ?benchi.laba("dididididi");?? ?
?? ?}
}輸出結(jié)果：
開車不喝酒，喝酒不開車
奔馳啟動快
安全伴我行
com.sun.proxy.$Proxy0
過路口要減速鳴笛dididididi
2、Proxy動態(tài)生成一個代理實例源碼分析：
/**
? ? ?*?
? ? ?* 通過Proxy動態(tài)生成一個代理實例
? ? ?*return:Object
? ? ?*/
? ? public Object getProxy(){
? ? ? ? /*
? ? ? ? ?* Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
注意：loader類加載器用于加載代理類的字節(jié)碼；interfaces為代理類需要實現(xiàn)的接口；h為代理對象實際調(diào)用的方法即invoke方法。
? ? ? ? ?* 第一個參數(shù)的作用就是 獲取當(dāng)前類的類加載器,作用是用來生成類的
? ? ? ? ?* 第二個參數(shù)是獲取真實對象的所有接口 ? ?獲取所有接口的目的是用來生成代理的,因為代理要實現(xiàn)所有的接口
? ? ? ? ?* 第三個參數(shù)是 調(diào)用處理器 ?這里傳入調(diào)用處理器，是因為生成代理實例需要 調(diào)用處理器 ? ?為什么需要調(diào)用處理器，因為生成的代理不能直接調(diào)用真實對象的方法,而是通過調(diào)用處理器來調(diào)用真實對象的方法，具體就是通過上面定義的P_Class重寫父類InvocationHandler的invoke方法
? ? ? ? ?*/
? ? ? ?return ?Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this );
? ? }
}這樣則實現(xiàn)了動態(tài)代理，客戶端調(diào)用代理不同的方法，都實現(xiàn)了對真實對象的間接調(diào)用，并且經(jīng)過了代理對象的權(quán)限驗證。
但是我們只在一個地方加入了權(quán)限驗證的代碼，并沒有在每個方法前面都加入，這樣更加靈活和優(yōu)雅。
但是我們重頭到尾都沒有看到像靜態(tài)代理類那樣的一個動態(tài)代理類，那么JDK的Proxy是怎么得到動態(tài)代理類的實例的呢？真的不建立一個類，就能獲取該類的實例嗎？
二、JDK動態(tài)原理詳解
這是不可能的，Java中必須要有類，才會有該類的實例。其實不是沒有代理類，而是JDK在運行期間幫我們生成了一個代理類的字節(jié)碼，通過類加載器加載這個字節(jié)碼，然后執(zhí)行引擎進(jìn)行一系列處理后生成代理類，再進(jìn)行實例化。
下面就來看JDK是怎么生成代理類并且實例化的：
核心代碼就是：
Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this );
看看JDK的底層實現(xiàn)
貼出代碼，去掉了異常和判斷
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Class<?>[] interfaces,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? InvocationHandler h)
? ? ? ? throws IllegalArgumentException
? ? {
? ? ??
? ? ?
? ? ? ? Class<?> cl = getProxyClass(loader, interfaces);
? ? ? ?
// Class[] constructorParams =
? ? ? ? ?{ InvocationHandler.class };
?
? ? ? ? ? ? Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);
? ? ? ? ? ? return cons.newInstance(new Object[] { h });
? ? ? ? }?1、生成代理類
通過源碼可以知道，生成代理類是通過如下方法實現(xiàn)的：
Class<?> cl =getProxyClass(loader, interfaces);
2、生成代理類字節(jié)碼
再追蹤一下，這個方法里面內(nèi)容很多，但是最關(guān)鍵的就是下面這個方法：
? ?byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass( ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? proxyName, interfaces);
通過這個方法就生成了代理類的字節(jié)碼，只不過調(diào)用完就不存在了。所以我們看不到它的源碼。
注意：生成的動態(tài)代理類其實跟靜態(tài)代理類還是有區(qū)別的，靜態(tài)代理是我們直接控制真實對象的方法調(diào)用，而動態(tài)代理是通過調(diào)用處理器的invoke方法來調(diào)用真實對象的方法，而這個invoke方法就是我們自己覆寫的方法。
可以看出是通過反射實現(xiàn)的，通過傳入的不同的方法對象和參數(shù)來調(diào)用真實對象的不同方法。
剛開始我和網(wǎng)上很多人一樣都有一個疑問，對于invoke方法發(fā)參數(shù)，Method和args在我們覆寫的invoke方法中都有用到，但是對于第一個參數(shù)，代理對象proxy沒有用，所以不知道這個東西調(diào)用處理器傳給我們有什么用。
第一個參數(shù)proxy的作用：
（1）可以通過反射獲取代理對象的信息，同時可以反復(fù)調(diào)用代理對象。
注意：this指向的是當(dāng)前類，而不是代理類即$Proxy0。
proxy解釋說明參考文檔連接：http://stackoverflow.com/questions/22930195/understanding-proxy-arguments-of-the-invoke-method-of-java-lang-reflect-invoca
以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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