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从头捋了一遍 JDK动态代理,收获颇丰!
2021-07-05

动态代理,这个词在Java的世界里面经常被提起,尤其是对于部分(这里强调“部分”二字,因为有做了一两年就成大神的,实力强的令人发指,这类人无疑是非常懂动态代理这点小伎俩的)做了一两年新人来说,总是摸不清楚来龙去脉,一两年是个坎,为什么是一两年,才入门的新人可能对这东西没什么感觉,没到这一步,做了很久开发的人显然是明白这其中原理的,而做了一两年的,知其然而不知其所以然,所以一两年工作经验的人很多是很茫然的。
那么,这里就相对比较比较深入一点的介绍JDK动态代理的原理。这样子介绍完,明白了其中的道理,我相信你会永远记得JDK动态代理的思想。顺带一句,cglib做的事儿和JDK动态代理做的事儿从结局上来说差不多,方式不太一样。
1、先从JDK的源代码说起,动态代理这部分源码,Oracle版本和OpenJDK的源码是不太一样的,貌似Oracle版本最核心那点东西没开源,F3进去我反正是找不到,我也懒得去找,但是原理都是一致的,这里就挑选OpenJDK的。
我们回顾一下JDK动态代理,先说宏观原理,相信都懂,使用JDK动态代理最常见,至少对于我来说就是Spring的AOP部分,并且是AOP部分的声明式事务部分。
a、定义一个接口Car:

public interface Car {     void drive(String driverName, String carName); }

b、定义接口Car的一个实现类Audi:

public class Audi implements Car {     @Override     public void drive(String driverName, String carName) {         System.err.println("Audi is driving... " + "driverName: " + driverName + ", carName" + carName);     } }

c、定义一个动态调用的控制器CarHandler:


public class CarHandler implements InvocationHandler {          private Car car;          public CarHandler(Car car) {         this.car = car;     }          @Override     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {         System.err.println("before");         method.invoke(car, args);         System.err.println("after");         return null;     } }

d、测试类ProxyTest:


public class ProxyTest {          @Test     public void proxyTest() throws Exception {         Car audi = (Car) Proxy.newProxyInstance(Car.class.getClassLoader(), new Class<?>[] {Car.class}, new CarHandler(new Audi()));         audi.drive("name1""audi");     } }

e、输出结果:

before Audi is driving... driverName: name1, carNameaudi after

上面这段,相信大家都懂,也明白原理,这就是所谓的知其然,但是不一定都能知其所以然。接下来就解释下“知其所以然”。

进入到Proxy类的newProxyInstance方法:


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.          */         Class<?> cl = getProxyClass(loader, interfaces);         /*          * Invoke its constructor with the designated invocation handler.          */         try {             Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);             return 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());         }     }

关键的3行:


// 创建代理类 Class<?> cl = getProxyClass(loader, interfaces); // 实例化代理对象 Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);

返回的是代理类的实例化对象。接下来的调用就很清晰了。

那么,JDK动态代理最核心的关键就是这个方法:


Class<?> cl = getProxyClass(loader, interfaces);

进入该方法,这个方法很长,前面很多都是铺垫,在方法的最后调用了一个方法:


byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(                     proxyName, interfaces);

这个方法就是产生代理对象的方法。我们先不看前后,只关注这一个方法,我们自己来写一个该方法:


public class ProxyTest {          @SuppressWarnings("resource")     @Test     public void proxyTest() throws Exception {         byte[] bs = ProxyGenerator.generateProxyClass("AudiImpl"new Class<?>[] {Car.class});         new FileOutputStream(new File("d:/AudiImpl.class")).write(bs);     } }

于是,我们就在D盘里面看到了一个叫做AudiImpl.class的文件,对该文件进行反编译,得到下面这个类:


public final class AudiImpl extends Proxy implements Car {     private static final long serialVersionUID = 5351158173626517207L;     private static Method m1;     private static Method m3;     private static Method m0;     private static Method m2;     public AudiImpl(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);         }     }     public final void drive(String paramString1, String paramString2) {         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() {         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.mook.core.service.Car").getMethod("drive",                     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]);         } catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException) {             throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());         } catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException) {             throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());         }     } }

这个时候,JDK动态代理所有的秘密都暴露在了你的面前,当我们调用drive方法的时候,实际上是把方法名称传给控制器,然后执行控制器逻辑。这就实现了动态代理。

Spring AOP有两种方式实现动态代理,如果基于接口编程,默认就是JDK动态代理,否则就是cglib方式,另外spring的配置文件里面也可以设置使用cglib来做动态代理,关于二者的性能问题,网上也是众说纷纭,不过我个人的观点,性能都不是问题,不太需要去纠结这一点性能问题。

事实上,如果你明白这一点,当你去阅读mybatis源码的时候是很有帮助的,mybatis的接口方式做方法查询就充分利用了这里的JDK动态代理。