從代理模式再出發!Proxy.newProxyInstance的祕密
上一節簡單介紹了一下ClassLoader,我們知道,在我們用Proxy.newProxyInstance實現動態代理的時候,有三個引數,第一個便是classloader,這一篇文章就是簡單看一下Proxy.newProxyInstance是如何實現動態代理的,因為我們後面可以以此為參考,實現自己的動態代理工具。
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
Proxy靜態方法newProxyInstance
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
// 檢查 h 不為空,否則拋異常
Objects.requireNonNull(h);
// 對傳入的介面做安全檢查
final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
}
/*
* 實現動態代理的核心方法,動態代理的思路便是生成一個新類,剛剛getProxyClass0便成為了生成新類
*/
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
/*
* 根據生成的class通過反射獲取建構函式物件並生成代理類例項
*/
try {
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
final InvocationHandler ih = h;
if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
cons.setAccessible(true);
return null;
}
});
}
return cons.newInstance(new Object[]{h});
} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
} catch (InvocationTargetException e) {
Throwable t = e.getCause();
if (t instanceof RuntimeException) {
throw (RuntimeException) t;
} else {
throw new InternalError(t.toString(), t);
}
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
}
}
proxyClassCache
getProxyClass0方法裡其實直接取proxyClassCache快取,proxyClassCache是一個代理類的快取變數,如果這個快取裡有這個代理類,就直接返回代理類,如果沒有,就會通過ProxyClassFactory建立代理物件。
// If the proxy class defined by the given loader implementing
// the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
// otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
ProxyClassFactory
ProxyClassFactory是Proxy裡的一個內部類,用來生成代理類,apply()方法 最後呼叫ProxyGenerator.generateProxyClass()方法來完成生成位元組碼的操作,這裡不講它是如何生成的,我們只要知道它可以返回一個全新的class類,如果想看這個class類的內容,可以在測試類中這麼寫:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//加入這一段可以在磁碟中生成 代理類,讓我們看到代理類的真面目 System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");
Sourceable source = new Source();
Sourceable test = (Sourceable) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{Sourceable.class}, new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("test");
if ("method".equals(method.getName())) {
return method.invoke(source, null);
}
return null;
}
});
test.method();
}
代理類 $Proxy0.class
可以看到$Proxy0 實現了我們給的介面Sourceable 並且繼承了Proxy,構造類要傳入我們使用newProxyInstance時用的InvocationHandler變數,並且在static靜態初始化中把Sourceable介面的各個方法Method初始化完成(包括equals,toString等方法),並且真正執行方法的時候實際上是執行InvocationHandler物件的invoke()方法(super.h就是儲存在父類Proxy中的InvocationHandler物件),各個方法的區別就是Method物件不同而已,所以真正方法的執行是在InvocationHandler的invoke()方法中完成的。 這也說明了代理邏輯 和 動態代理本身是程式碼分離的,程式設計師只需要關注好自己的代理邏輯就行,動態代理本身就交給jdk本身去處理。
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package com.sun.proxy;
import cn.xxywithpq.proxy.jdkproxy.bean.Sourceable;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
public final class $Proxy0 extends Proxy implements Sourceable {
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
private static Method m4;
public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {
super(var1);
}
public final boolean equals(Object var1) throws {
try {
return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
public final String toString() throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final void method() throws {
try {
super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final int hashCode() throws {
try {
return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final void method1(int var1) throws {
try {
super.h.invoke(this, m4, new Object[]{var1});
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
m3 = Class.forName("cn.xxywithpq.proxy.jdkproxy.bean.Sourceable").getMethod("method");
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
m4 = Class.forName("cn.xxywithpq.proxy.jdkproxy.bean.Sourceable").getMethod("method1", Integer.TYPE);
} catch (NoSuchMethodException var2) {
throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
}
}
}
總結
在jdk動態代理中,美中不足就是整個設計都是針對介面做的代理,如果是普通的類,我們無法通過這個方式代理物件(通過生成的代理類也知道沒有介面是不行的),但是我們知道 通過拼接位元組碼生成新的類 自由度是十分大的,這也就啟示我們 設計不管是針對介面類還是普通類的代理類 是完全可行的,比如cglib框架就是通過拼接位元組碼來實現非介面類的代理。 後面會介紹如何 實現這種操作,我在自己的Simplify-Core專案中已經嘗試通過asm框架(位元組碼讀寫框架)實現代理操作。有興趣的可以看看。
專案地址:
https://github.com/lovejj1994/Simplify-Core