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本文主要介绍 JDK 动态代理的基本原理,让大家更深刻的理解 JDK Proxy ,知其然知其所以然。明白 JDK 动态代理真正的原理及其生成的过程,我们以后写 JDK Proxy 可以不用去查 demo,就可以徒手写个完美的 Proxy。下面首先来个简单的 Demo,后续的分析过程都依赖这个 Demo 去介绍,例子采用 JDK1.8 运行。
运行上面的代码,这样一个简单的JDK Proxy就实现了。
我们之所以天天叫JDK动态代理,是因为这个代理class是由JDK在运行时动态帮我们生成。在解释代理生成过程前,我们先把-Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true 这个参数加入到JVM 启动参数中,它的作用是帮我们把JDK动态生成的proxy class 的字节码保存到硬盘中,帮助我们查看具体生成proxy的内容。我用的Intellij IDEA ,代理class生成后直接放在项目的根目录下的,以具体的包名为目录结构。
代理类生成的过程主要包括两部分:
代理类字节码生成
把字节码通过传入的类加载器加载到虚拟机中
Proxy类的getProxyClass方法入口:需要传入类加载器和interface
然后调用getProxyClass0方法,里面的注解解释很清楚,如果实现当前接口的代理类存在,直接从缓存中返回,如果不存在,则通过ProxyClassFactory来创建。这里可以明显看到有对interface接口数量的限制,不能超过65535。其中proxyClassCache具体初始化信息如下:
proxyClassCache = new WeakCache(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());
其中创建代理类的具体逻辑是通过ProxyClassFactory的apply方法来创建的。
ProxyClassFactory里的逻辑包括了包名的创建逻辑,调用ProxyGenerator. generateProxyClass生成代理类,把代理类字节码加载到JVM。
包名生成逻辑默认是com.sun.proxy,如果被代理类是 non-public proxy interface ,则用和被代理类接口一样的包名,类名默认是$Proxy 加上一个自增的整数值。
包名类名准备好后,就是通过ProxyGenerator. generateProxyClass根据具体传入的接口创建代理字节码,-Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true 这个参数就是在该方法起到作用,如果为true则保存字节码到磁盘。代理类中,所有的代理方法逻辑都一样都是调用invocationHander的invoke方法,这个我们可以看后面具体代理反编译结果。
把字节码通过传入的类加载器加载到JVM中: defineClass0(loader, proxyName,proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);。
我们可以根据代理类的字节码进行反编译,可以得到如下结果,其中HelloWorld只有sayHello方法,但是代理类中有四个方法 包括了Object上的三个方法:equals,toString,hashCode。
代理的大概结构包括4部分:
静态字段:被代理的接口所有方法都有一个对应的静态方法变量;
静态块:主要是通过反射初始化静态方法变量;
具体每个代理方法:逻辑都差不多就是 h.invoke,主要是调用我们定义好的invocatinoHandler逻辑,触发目标对象target上对应的方法;
构造函数:从这里传入我们InvocationHandler逻辑;
toString() hashCode() equal()方法 调用逻辑:这个三个Object上的方法,如果被调用将和其他接口方法方法处理逻辑一样,都会经过invocationHandler逻辑,从上面的字节码结果就可以明显看出。其他Object上的方法将不会走代理处理逻辑,直接走Proxy继承的Object上方法逻辑。
interface 含有equals,toString hashCode方法时,和处理普通接口方法一样,都会走invocation handler逻辑,以目标对象重写的逻辑为准去触发方法逻辑;
interface含有重复的方法签名,以接口传入顺序为准,谁在前面就用谁的方法,代理类中只会保留一个,不会有重复的方法签名;