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标题: jdk动态代理实现原理 [打印本页]

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作者: 周志龙    时间: 2013-10-11 18:26
标题: jdk动态代理实现原理
java中可以通过jdk提供的 Proxy.newProxyInstance静态方法来创建动态代理对象,下面先来看看这个方法的实现
[java]  
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)  
           throws IllegalArgumentException {  
       //InvocationHandler不能为空,因为对代理对象的所有方法调用实际上都会委托到InvocationHandler的invoke方法,  
       //这个我们后面通过查看产生的代理类的源代码便会一目了然  
       if (h == null) {  
           throw new NullPointerException();  
       }  
  
       //这个是核心的地方,通过提供的ClassLoader和interface列表来产生代理类,具体的实现可以参考getProxyClass这个方法的实现,  
       //真正的工作是由sun.misc.ProxyGenerator这个类来完成的,可以google查看具体的逻辑.在我们的程序中通过设置  
       //System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true")可以查看产生的类文件  
       Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);  
  
       //因为代理类继承了Proxy类.而Proxy中定义了构造函数protected Proxy(InvocationHandler h),所以可以反射得到Constructer实例  
       //创建代理对象  
       try {  
           Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);  
           return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h });  
       } catch (NoSuchMethodException e) {  
           throw new InternalError(e.toString());  
       } catch (IllegalAccessException e) {  
           throw new InternalError(e.toString());  
       } catch (InstantiationException e) {  
           throw new InternalError(e.toString());  
       } catch (InvocationTargetException e) {  
           throw new InternalError(e.toString());  
       }  
   }  

下面通过个例子来说明下:
先来定义一个接口,jdk的动态代理基于接口来创建代理类,不能基于类的原因是java不支持多重继承,而代理类都会继承Proxy类(个人理解).
[java]
/**
* Subject
*  
* @author Kevin Fan
* @since 2013-9-13 下午2:43:33
*/  
public interface Subject {  
    void pub(String key, String content);  
  
    String sub(String key);  
}  

再来一个具体的实现,在代理模式中可以叫它的实例可以叫target,这个是真正执行操作的对象
[java]
/**
* SimpleSubject
*  
* @author Kevin Fan
* @since 2013-9-13 下午2:45:03
*/  
public class SimpleSubject implements Subject {  
    private Map<String, String> msg = new ConcurrentHashMap<String, String>();  
  
    public void pub(String key, String content) {  
        System.out.println("pub msg: key is " + key + ", content is " + content);  
        msg.put(key, content);  
    }  
  
    public String sub(String key) {  
        if (msg.containsKey(key)) {  
            String ret = msg.get(key);  
            System.out.println("sub msg: key is " + key + ", result is " + ret);  
            return ret;  
        }  
  
        return null;  
    }  
  
}  

好,接下来我们来写个动态代理工厂,根据 不同的target来创建动态代理对象
[java]  
/**
* SubjectProxyFactory
*  
* @author Kevin Fan
* @since 2013-9-13 下午2:47:24
*/  
public class SubjectProxyFactory {  
    //TODO: cache   
    public static Subject getSubject(final Subject realSubject) {  
        return (Subject) Proxy.newProxyInstance(realSubject.getClass().getClassLoader(), new Class[] { Subject.class },  
                new InvocationHandler() {  
  
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {  
                        System.out.println("\naction before method invocation....");  
                        Object retVal = method.invoke(realSubject, args);  
                        System.out.println("action after method invocation....\n");  
                        return retVal;  
                    }  
                });  
    }  
}  
可以看到这是一个简单的实现,只是在真实对象执行前后各打一句信息..

接下来用一个 main函数来把这些结合起来
[java]
/**
* Demo
*  
* @author Kevin Fan
* @since 2013-9-13 下午2:50:28
*/  
public class Demo {  
    public static void main(String[] args) {  
        //设置此系统属性,以查看代理类文件  
        System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");  
         
        //创建真实对象  
        Subject subj = new SimpleSubject();  
        subj.pub("name", "kevin.fan");  
        subj.sub("name");  
         
        //创建代理对象  
        Subject proxy = SubjectProxyFactory.getSubject(subj);  
        proxy.pub("hobby", "r&b music");  
        proxy.sub("name");  
    }  
}  

ok,小手抖一下,走你,看下执行结果
[html]  
pub msg: key is name, content is kevin.fan  
sub msg: key is name, result is kevin.fan  
  
  
action before method invocation....  
pub msg: key is hobby, content is r&b music  
action after method invocation....  
  
  
  
  
action before method invocation....  
sub msg: key is name, result is kevin.fan  
action after method invocation....  

可以看到在调用代理对象的方法时,添加的额外动作已经生效,接下来我们看下生成的代理类的代码..

[java]  
import com.aliyun.demo.kevin.coder.lang.proxy.Subject;  
import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
import java.lang.reflect.Method;  
import java.lang.reflect.Proxy;  
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;  
  
//这里很清楚了,代理类继承了Proxy类,并且实现了Proxy.newProxyInstance这个方法中传入的接口  
public final class $Proxy0 extends Proxy  
  implements Subject  
{  
   
  //这些方法在下面的static init block中进行初始化  
  private static Method m4;  
  private static Method m1;  
  private static Method m3;  
  private static Method m0;  
  private static Method m2;  
   
  static  
  {  
    try  
    {  
      m4 = Class.forName("com.aliyun.demo.kevin.coder.lang.proxy.Subject").getMethod("sub", new Class[] { Class.forName("java.lang.String") });  
      m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });  
      m3 = Class.forName("com.aliyun.demo.kevin.coder.lang.proxy.Subject").getMethod("pub", new Class[] { Class.forName("java.lang.String"), Class.forName("java.lang.String") });  
      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());  
    }  
  }  
  
  //构造函数,接收一个 InvocationHandler作为参数,这就是为什么Proxy.newProxyInstance方法里可以  
  //通过InvocationHandler实例作为参数来反射获取Constructer实例   
  public $Proxy0 paramInvocationHandler)  
    throws   
  {  
    super(paramInvocationHandler);  
  }  
  
  //下面通过这个来看下代理对象中方法是怎样调用的  
  public final String sub(String paramString)  
    throws   
  {  
    try  
    {  
       //全部是通过调用InvocationHandler的invoke方法,传入对应的方法和参数  
      return (String)this.h.invoke(this, m4, new Object[] { paramString });  
    }  
    catch (Error|RuntimeException localError)  
    {  
      throw localError;  
    }  
    catch (Throwable localThrowable)  
    {  
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
    }  
  }  
  
  public final boolean equals(Object paramObject)  
    throws   
  {  
    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 void pub(String paramString1, String paramString2)  
    throws   
  {  
    try  
    {  
      this.h.invoke(this, m3, new Object[] { paramString1, paramString2 });  
      return;  
    }  
    catch (Error|RuntimeException localError)  
    {  
      throw localError;  
    }  
    catch (Throwable localThrowable)  
    {  
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
    }  
  }  
  
  public final int hashCode()  
    throws   
  {  
    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 toString()  
    throws   
  {  
    try  
    {  
      return (String)this.h.invoke(this, m2, null);  
    }  
    catch (Error|RuntimeException localError)  
    {  
      throw localError;  
    }  
    catch (Throwable localThrowable)  
    {  
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
    }  
  }  
  
}  

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