java之动态代理

目录[TOC](目录)前言1. 比喻理解2. 代码理解1. 签名2. 参数1ClassLoader loader (类加载器)3. 参数2Class?[] interfaces (接口数组)4. 参数3InvocationHandler h (调用处理器)3. 测试与运行4. 代理字节码原理总结前言通过一个通俗易懂的比喻快速理解 Java 动态代理的核心设计思想。通过手写 JDK 动态代理的完整代码详细剖析其核心参数与运行机制并深入 JVM 内存中的代理类字节码揭示动态代理的底层实现原理。1. 比喻理解例子大明星小美十分擅长唱歌和跳舞。打算举办演唱会举办演唱会的过程非常繁琐。小美只想把核心精力放在唱歌和跳舞上。代理小帅专门负责处理小美唱歌和跳舞之外的所有繁杂事务。赞助商希望小美来唱歌时不能直接和小美对话必须先和经纪人小帅交涉。调用过程小帅和赞助商谈妥后前置准备把小美带到舞台上小美只管唱歌核心业务。唱完歌后小帅还要负责结算收尾工作后置收尾。在这个过程中小帅就是小美的代理人也就是我们代码中常说的代理对象。2. 代码理解我们首先写一个接口叫做Star明星声明两个方法sing和dance。publicinterfaceStar{Stringsing(StringsongName);voiddance();}小美是大明星实现Star接口擅长sing与dancepublicclassBigStarimplementsStar{OverridepublicStringsing(StringsongName){System.out.println(小美正在唱songName);return谢谢大家;}Overridepublicvoiddance(){System.out.println(小美正在跳舞);}}接下来我们编写用于创建代理对象的工具类ProxyUtil。importjava.lang.reflect.InvocationHandler;importjava.lang.reflect.Method;importjava.lang.reflect.Proxy;publicclassProxyUtil{publicstaticStarcreateProxy(Starstar){return(Star)Proxy.newProxyInstance(ProxyUtil.class.getClassLoader(),//参数1newClass?[]{Star.class},//参数2newInvocationHandler(){//参数3OverridepublicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)throwsThrowable{if(sing.equals(method.getName())||dance.equals(method.getName())){System.out.println(找演唱会地点);Objectresultmethod.invoke(star,args);System.out.println(收尾);returnresult;}returnmethod.invoke(star,args);}});}}为了让代理对象正常工作Proxy.newProxyInstance必须明确以下三个参数1. 签名publicstaticObjectnewProxyInstance(ClassLoaderloader,Class?[]interfaces,InvocationHandlerh)2. 参数1ClassLoader loader (类加载器)在程序运行过程中动态代理会在内存中实时生成代理类的字节码。为了让 JVM 识别并加载该字节码需要提供一个类加载器。通常使用当前工具类的类加载器ProxyUtil.class.getClassLoader()或被代理类的类加载器。3. 参数2Class?[] interfaces(接口数组)此参数表示代理类要实现哪些接口。在我们的例子中代理要代替明星唱歌跳舞因此需要实现Star接口写为new Class?[]{Star.class}。4. 参数3InvocationHandler h (调用处理器)当外部调用代理对象的任何方法时都会转发到此处理器的invoke方法中执行。3. 测试与运行我们编写Main类进行测试publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 创建真实对象BigStarbigStarnewBigStar();// 2. 创建代理对象StarproxyStarProxyUtil.createProxy(bigStar);// 3. 调用代理方法StringretproxyStar.sing(Lucky);System.out.println(ret);}}运行后控制台输出如下找演唱会地点 小美正在唱Lucky 收尾 谢谢大家4. 代理字节码原理看看代理对象的伪代码importjava.lang.reflect.InvocationHandler;importjava.lang.reflect.Method;importjava.lang.reflect.Proxy;importjava.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;publicfinalclass$Proxy0extendsProxyimplementsStar{privatestaticMethodm1;// 代表 Object.equals()privatestaticMethodm2;// 代表 Object.toString()privatestaticMethodm3;// 代表 Star.sing()privatestaticMethodm4;// 代表 Star.dance()static{try{m1Class.forName(java.lang.Object).getMethod(equals,Object.class);m2Class.forName(java.lang.Object).getMethod(toString);m3Class.forName(Star).getMethod(sing,String.class);m4Class.forName(Star).getMethod(dance);}catch(Exceptione){thrownewNoSuchMethodError(e.getMessage());}}public$Proxy0(InvocationHandlerh){super(h);// 将处理器传递给父类 java.lang.reflect.Proxy}OverridepublicfinalStringsing(StringsongName){try{// 所有方法调用都会转发到超类持有的 InvocationHandler 的 invoke 方法中return(String)super.h.invoke(this,m3,newObject[]{songName});}catch(Error|RuntimeExceptione){throwe;}catch(Throwablet){thrownewUndeclaredThrowableException(t);}}Overridepublicfinalvoiddance(){try{super.h.invoke(this,m4,null);}catch(Error|RuntimeExceptione){throwe;}catch(Throwablet){thrownewUndeclaredThrowableException(t);}}}动态生成的代理类命名为$Proxy0它继承了java.lang.reflect.Proxy并且实现了目标接口Star。Java 不支持多重继承$Proxy0已经占用了继承Proxy的名额。所以只能代理接口无法代理实例化的类.$Proxy0的构造方法接收一个InvocationHandler h并通过super(h)传给父类Proxy统一保管。在重写的接口方法如sing、dance中没有包含任何业务逻辑而是直接调用super.h.invoke(this, method, args).总结动态代理的核心思想是解耦通过代理对象将繁琐的非核心业务与真实对象的核心业务隔离开来。JDK 动态代理利用java.lang.reflect.Proxy类的newProxyInstance方法在运行期动态地在内存中生成实现了指定接口的代理类字节码。代理类如$Proxy0继承自Proxy并实现目标接口其内部持有一个InvocationHandler对象所有接口方法的调用都会被重定向并转发到该处理器的invoke方法中执行。