Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」本文阐述:class文件和代码中的class对象之间的关系;动态代理中InvocationHandler角色的由来;Javassist和ASM框架生成字节码;类加载器

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

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:

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

      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。

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

      

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:

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

        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:

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

    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:

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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。

      

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」     

      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。

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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:

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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。

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

       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:

Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
          返回一个指定接口的代理类实例,该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序。

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。

 Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
          在代理实例上处理方法调用并返回结果。


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:

       Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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:


Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

 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(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)「建议收藏」

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
}

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/132925.html原文链接:https://javaforall.cn

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)
blank

相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号