1.前言
之前對動態代理的技術只是表面上理解，沒有形成一個體系，這里總結一下，整個動態代理的實現以及實現原理，以表述的更清楚一些。
2.動態代理的實現應用到的技術
1、動態編譯技術，可以使用Java自帶的JavaCompiler類，也可以使用CGLIB、ASM等字節碼增強技術，Java的動態代理包括Spring的內部實現貌似用的都是這個
2、反射，包括對於類.class和getClass()方法的理解，Method類、Constructor類的理解
3、IO流，主要就是字符輸出流FileWriter
4、對於ClassLoader的理解
3.動態代理示例
接口類：
public interface UserService {
public abstract void add();
public abstract void update();
}
接口實現類：
public class UserServiceImpl implements UserService {
public void add() {
System.out.println("----- add -----");
}
public void update(){
System.out.println("----- update-----");
}
}
代理處理類MyInvocationHandler.java
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object target;
public MyInvocationHandler(Object target) {
super();
this.target = target;
}
public Object getProxy() {
return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread()
.getContextClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
System.out.println("----- before -----");
Object result = method.invoke(target, args);
System.out.println("----- after -----");
return result;
}
}
測試類：
public class DynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
UserService userService = new UserServiceImpl();
MyInvocationHandler invocationHandler = new MyInvocationHandler(
userService);
UserService proxy = (UserService) invocationHandler.getProxy();
proxy.add();
proxy.update();
}
}
輸出：
----- before ----- ----- add ----- ----- after ----- ----- before ----- ----- update ----- ----- after -----
用起來是很簡單，其實這里基本上就是AOP的一個簡單實現了，目的是在目標對象的方法執行之前和執行之后進行了增強。
Spring的AOP實現其實也是用了Proxy和InvocationHandler這兩個東西的。
4.動態代理原理
下面我們從jdk實現的源代碼的層面分析一下，動態代理產生的整個過程。
上面的程序的入口，便是代理處理類MyInvocationHandler中的getProxy()方法。
public Object getProxy() {
return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread()
.getContextClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
this);
}
Proxy.newProxyInstance() 方法，最終將返回一個實現了指定接口的類的實例，
其三個參數分別是：ClassLoader，指定的接口及我們自己定義的InvocationHandler類。我摘幾條關鍵的代碼出來，看看這個代理類的實例對象到底是怎么生成的。
4.1 Proxy.newProxyInstance的源碼（JDK1.6）：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
if (h == null) {
throw new NullPointerException();
}
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
//getProxyClass獲得這個代理類
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, interfaces); // stack walk magic: do not refactor
/*
* Invoke its constructor with the designated invocation handler.
*/
try {
//然后通過c1.getConstructor()拿到構造函數
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
final InvocationHandler ih = h;
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null && ProxyAccessHelper.needsNewInstanceCheck(cl)) {
// create proxy instance with doPrivilege as the proxy class may
// implement non-public interfaces that requires a special permission
return AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
public Object run() {
//通過cons.newInstance返回這個新的代理類的一個實例，注意：調用newInstance的時候，傳入的參數為h，即我們自己定義好的InvocationHandler類
return newInstance(cons, ih);
}
});
} else {
return newInstance(cons, ih);
}
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new InternalError(e.toString());
}
}
4.2 我們再去看getProxyClass0()方法的源碼:
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) {
.........省略一些代碼
// 如果目標類實現的接口數大於65535個則拋出異常（我XX）
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
//聲明代理對象的Class對象
Class proxyClass = null;
String[] interfaceNames = new String[interfaces.length];
Set interfaceSet = new HashSet();
// 遍歷目標類所實現的接口
for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
// 拿到目標類實現的接口的名稱
String interfaceName = interfaces[i].getName();
Class interfaceClass = null;
try {
// 加載目標類實現的接口到內存中
interfaceClass = Class.forName(interfaceName, false, loader);
} catch (ClassNotFoundException e) {
}
if (interfaceClass != interfaces[i]) {
throw new IllegalArgumentException(
interfaces[i] + " is not visible from class loader");
}
/*
* JDK里規定了：動態代理 只能針對接口生成代理，不能只針對某一個類生成代理
這也算是一個缺點吧，如果需要對一個類生成代理則可用第三方庫
*/
if (!interfaceClass.isInterface()) {
throw new IllegalArgumentException(
interfaceClass.getName() + " is not an interface");
}
// 把目標類實現的接口代表的Class對象放到Set中
interfaceSet.add(interfaceClass);
interfaceNames[i] = interfaceName;
}
// 把目標類實現的接口名稱作為緩存（Map）中的key
Object key = Arrays.asList(interfaceNames);
Map cache;
synchronized (loaderToCache) {
// 從緩存中獲取cache
cache = (Map) loaderToCache.get(loader);
if (cache == null) {
// 如果獲取不到，則新建地個HashMap實例
cache = new HashMap();
loaderToCache.put(loader, cache);
}
}
synchronized (cache) {
do {
//根據接口的名稱從緩存中獲取對象
Object value = cache.get(key);
if (value instanceof Reference) {
proxyClass = (Class) ((Reference) value).get();
}
if (proxyClass != null) {
// 如果代理對象的Class實例已經存在，則直接返回
return proxyClass;
} else if (value == pendingGenerationMarker) {
// proxy class being generated: wait for it
try {
cache.wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
continue;
} else {
cache.put(key, pendingGenerationMarker);
break;
}
} while (true);
}
....................省略代碼
try{
// 這里就是動態生成代理對象的最關鍵的地方:利用ProxyGenerator為我們生成了最終代理類的字節碼文件
byte[] proxyClassFile =ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName,Interfaces);
try {
// 根據代理類的字節碼生成代理類的實例
proxyClass = defineClass0(loader, proxyName,
proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
} catch (ClassFormatError e) {
throw new IllegalArgumentException(e.toString());
}
}
proxyClasses.put(proxyClass, null);
} finally {
return proxyClass;
}
4.3 其中ProxyGenerator.generateProxyClass()的方法是最終生成代理類的字節碼.
ProxyGenerator是sun.misc包中的類，它沒有開源，不過我們可以根據它將生成的代理類的字節碼保存在本地上，然后反編譯查看生成的代理類。
具體請參照地址：http://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/48474815
4.4 反編譯生成的$Proxy0.class代理類文件
下面從網上copy的一個代理類的反編譯文件，對比可以看一下：
package com.sun.proxy;
import com.mikan.proxy.HelloWorld;
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 HelloWorld {
private static Method m1;
private static Method m3;
private static Method m0;
private static Method m2;
//這個就是 上面newInstance()方法中傳入的代理實現類MyInvocationHandler，而這個類在代理類中的變量名為this.h
public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler) {
super(paramInvocationHandler);
}
public final boolean equals(Object paramObject) {
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);
}
}
//重點就是這里，代理類的
public final void sayHello(String paramString) {
try {
//見上面構造方法，this.h 就代表MyInvocationHandler類,所以執行的就是我們代理實現類中的invoke方法。
this.h.invoke(this, m3, new Object[] { paramString });
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError) {
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable) {
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
public final int hashCode() {
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() {
try {
return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
}
catch (Error|RuntimeException localError) {
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable) {
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
m3 = Class.forName("com.mikan.proxy.HelloWorld").getMethod("sayHello", new Class[] { 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());
}
}
}
由此總結一下動態代理實現過程。
1.通過 Proxy.newProxyInstance() 方法，返回一個繼承Proxy類，並且最終實現了指定接口的代理類的實例。
在這里分為兩個大的步驟:
- 通過getProxyClass0()方法生成代理類。在這個方法里面,
- ProxyGenerator.generateProxyClass()的方法是最終生成代理類的字節碼.
- defineClass0()方法把相應的字節碼生成代理類
2. 調用 newInstance(Constructor<?> cons, InvocationHandler h)方法 創建一個新的代理類實例，創建對象時，傳入我們定義好的代理處理類，InvocationHandle類。
2. 調用新實例的方法，即此例中的add(), update()方法，即原InvocationHandler類中的invoke()方法。
5.動態代理的優點
1、最直觀的，類少了很多
2、代理內容也就是InvocationHandler接口的實現類可以復用，可以給A接口用、也可以給B接口用，A接口用了InvocationHandler接口實現類A的代理，不想用了，可以方便地換成InvocationHandler接口實現B的代理
3、最重要的，用了動態代理，就可以在不修改原來代碼的基礎上，就在原來代碼的基礎上做操作，這就是AOP即面向切面編程
6.動態代理的缺點
動態代理的缺點，就是前面我們讀源代碼的時候遇到的。它只能針對接口生成代理，不能只針對某一個類生成代理。
如果需要為某一個單獨的類實現一個代理的話，考慮使用CGLIB等第三方字節碼（一種字節碼增強技術）。
參考地址：http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/42504281/
http://www.cnblogs.com/xrq730/p/4907999.html
http://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/4847481516:23:20