标签:反编译 factory each 访问 相同 top retrieve time objects
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版权声明:作者:jiankunking 出处:http://blog.csdn.net/jiankunking 本文版权归作者和CSDN共有
一、什么是代理?
代理是一种常用的设计模式,其目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类负责为委托类预处理消息,过滤消息并转发消息,以及进行消息被委托类执行后的后续处理。
代理模式UML图:
简单结构示意图:
为了保持行为的一致性,代理类和委托类通常会实现相同的接口,所以在访问者看来两者没有丝毫的区别。通过代理类这中间一层,能有效控制对委托类对象的直接访问,也可以很好地隐藏和保护委托类对象,同时也为实施不同控制策略预留了空间,从而在设计上获得了更大的灵活性。Java 动态代理机制以巧妙的方式近乎完美地实践了代理模式的设计理念。
二、Java 动态代理类
Java动态代理类位于java.lang.reflect包下,一般主要涉及到以下两个类:
(1)Interface InvocationHandler:该接口中仅定义了一个方法
- publicobject invoke(Object obj,Method method, Object[] args)
在实际使用时,第一个参数obj一般是指代理类,method是被代理的方法,如上例中的request(),args为该方法的参数数组。这个抽象方法在代理类中动态实现。
(2)Proxy:该类即为动态代理类,其中主要包含以下内容:
protected Proxy(InvocationHandler h):构造函数,用于给内部的h赋值。
static Class getProxyClass (ClassLoaderloader, Class[] interfaces):获得一个代理类,其中loader是类装载器,interfaces是真实类所拥有的全部接口的数组。
static Object newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[] interfaces, InvocationHandler h):返回代理类的一个实例,返回后的代理类可以当作被代理类使用(可使用被代理类的在Subject接口中声明过的方法)
所谓DynamicProxy是这样一种class:它是在运行时生成的class,在生成它时你必须提供一组interface给它,然后该class就宣称它实现了这些 interface。你当然可以把该class的实例当作这些interface中的任何一个来用。当然,这个DynamicProxy其实就是一个Proxy,它不会替你作实质性的工作,在生成它的实例时你必须提供一个handler,由它接管实际的工作。
在使用动态代理类时,我们必须实现InvocationHandler接口
通过这种方式,被代理的对象(RealSubject)可以在运行时动态改变,需要控制的接口(Subject接口)可以在运行时改变,控制的方式(DynamicSubject类)也可以动态改变,从而实现了非常灵活的动态代理关系。
动态代理步骤:
1.创建一个实现接口InvocationHandler的类,它必须实现invoke方法
2.创建被代理的类以及接口
3.通过Proxy的静态方法
newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)创建一个代理
4.通过代理调用方法
三、JDK的动态代理怎么使用?
1、需要动态代理的接口:
- package jiankunking;
-
- public interface Subject
- {
-
- public String SayHello(String name);
-
-
- public String SayGoodBye();
- }
2、需要代理的实际对象
- package jiankunking;
-
- public class RealSubject implements Subject
- {
-
-
- public String SayHello(String name)
- {
- return "hello " + name;
- }
-
-
- public String SayGoodBye()
- {
- return " good bye ";
- }
- }
3、调用处理器实现类(有木有感觉这里就是传说中的AOP啊)
- package jiankunking;
-
- import java.lang.reflect.InvocationHandler;
- import java.lang.reflect.Method;
-
-
- public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler
- {
-
-
- private Object subject;
-
-
- public InvocationHandlerImpl(Object subject)
- {
- this.subject = subject;
- }
-
-
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
- {
-
- System.out.println("在调用之前,我要干点啥呢?");
-
- System.out.println("Method:" + method);
-
-
- Object returnValue = method.invoke(subject, args);
-
-
- System.out.println("在调用之后,我要干点啥呢?");
-
- return returnValue;
- }
- }
4、测试
- package jiankunking;
-
- import java.lang.reflect.InvocationHandler;
- import java.lang.reflect.Proxy;
-
- public class DynamicProxyDemonstration
- {
- public static void main(String[] args)
- {
-
- Subject realSubject = new RealSubject();
-
-
- InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(realSubject);
-
- ClassLoader loader = realSubject.getClass().getClassLoader();
- Class[] interfaces = realSubject.getClass().getInterfaces();
-
- Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);
-
- System.out.println("动态代理对象的类型:"+subject.getClass().getName());
-
- String hello = subject.SayHello("jiankunking");
- System.out.println(hello);
- }
-
- }
5、输出结果如下:
演示demo下载地址:http://download.csdn.net/detail/xunzaosiyecao/9597388
四、动态代理怎么实现的?
从使用代码中可以看出,关键点在:
- Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);
通过跟踪提示代码可以看出:当代理对象调用真实对象的方法时,其会自动的跳转到代理对象关联的handler对象的invoke方法来进行调用。
也就是说,当代码执行到:
subject.SayHello("jiankunking")这句话时,会自动调用InvocationHandlerImpl的invoke方法。这是为啥呢?
======================横线之间的是代码跟分析的过程,不想看的朋友可以直接看结论=====================================
以下代码来自:JDK1.8.0_92
既然生成代理对象是用的Proxy类的静态方newProxyInstance,那么我们就去它的源码里看一下它到底都做了些什么?
- @CallerSensitive
- public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
- Class<?>[] interfaces,
- InvocationHandler h)
- throws IllegalArgumentException
- {
-
- Objects.requireNonNull(h);
-
- final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
- final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
- if (sm != null) {
- checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
- }
-
-
- Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
-
-
- 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);
- }
- }
我们再进去getProxyClass0方法看一下:
- private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
- Class<?>... interfaces) {
- if (interfaces.length > 65535) {
- throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
- }
-
-
-
-
- return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
- }
真相还是没有来到,继续,看一下proxyClassCache
- private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
- proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());
奥,原来用了一下缓存啊
那么它对应的get方法啥样呢?
- public V get(K key, P parameter) {
- Objects.requireNonNull(parameter);
-
- expungeStaleEntries();
-
- Object cacheKey = CacheKey.valueOf(key, refQueue);
-
-
- ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> valuesMap = map.get(cacheKey);
- if (valuesMap == null) {
-
- ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> oldValuesMap
- = map.putIfAbsent(cacheKey,
- valuesMap = new ConcurrentHashMap<>());
- if (oldValuesMap != null) {
- valuesMap = oldValuesMap;
- }
- }
-
-
-
- Object subKey = Objects.requireNonNull(subKeyFactory.apply(key, parameter));
- Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey);
- Factory factory = null;
-
- while (true) {
- if (supplier != null) {
-
- V value = supplier.get();
- if (value != null) {
- return value;
- }
- }
-
-
-
-
-
- if (factory == null) {
- factory = new Factory(key, parameter, subKey, valuesMap);
- }
-
- if (supplier == null) {
- supplier = valuesMap.putIfAbsent(subKey, factory);
- if (supplier == null) {
-
- supplier = factory;
- }
-
- } else {
- if (valuesMap.replace(subKey, supplier, factory)) {
-
-
-
- supplier = factory;
- } else {
-
- supplier = valuesMap.get(subKey);
- }
- }
- }
- }
我们可以看到它调用了 supplier.get(); 获取动态代理类,其中supplier是Factory,这个类定义在WeakCach的内部。
来瞅瞅,get里面又做了什么?
- public synchronized V get() {
-
- Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey);
- if (supplier != this) {
-
-
-
-
-
- return null;
- }
-
-
-
- V value = null;
- try {
- value = Objects.requireNonNull(valueFactory.apply(key, parameter));
- } finally {
- if (value == null) {
- valuesMap.remove(subKey, this);
- }
- }
-
- assert value != null;
-
-
- CacheValue<V> cacheValue = new CacheValue<>(value);
-
-
- if (valuesMap.replace(subKey, this, cacheValue)) {
-
- reverseMap.put(cacheValue, Boolean.TRUE);
- } else {
- throw new AssertionError("Should not reach here");
- }
-
-
-
- return value;
- }
- }
发现重点还是木有出现,但我们可以看到它调用了valueFactory.apply(key, parameter)方法:
- private static final class ProxyClassFactory
- implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
- {
-
- private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";
-
-
- private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();
-
- @Override
- public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
-
- Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
- for (Class<?> intf : interfaces) {
-
- Class<?> interfaceClass = null;
- try {
- interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader);
- } catch (ClassNotFoundException e) {
- }
- if (interfaceClass != intf) {
- throw new IllegalArgumentException(
- intf + " is not visible from class loader");
- }
-
- if (!interfaceClass.isInterface()) {
- throw new IllegalArgumentException(
- interfaceClass.getName() + " is not an interface");
- }
-
- if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {
- throw new IllegalArgumentException(
- "repeated interface: " + interfaceClass.getName());
- }
- }
-
- String proxyPkg = null;
- int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;
-
-
- for (Class<?> intf : interfaces) {
- int flags = intf.getModifiers();
- if (!Modifier.isPublic(flags)) {
- accessFlags = Modifier.FINAL;
- String name = intf.getName();
- int n = name.lastIndexOf(‘.‘);
- String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));
- if (proxyPkg == null) {
- proxyPkg = pkg;
- } else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
- throw new IllegalArgumentException(
- "non-public interfaces from different packages");
- }
- }
- }
-
- if (proxyPkg == null) {
-
- proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + ".";
- }
-
-
- long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
- String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;
-
-
- byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
- proxyName, interfaces, accessFlags);
- try {
- return defineClass0(loader, proxyName,
- proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
- } catch (ClassFormatError e) {
-
- throw new IllegalArgumentException(e.toString());
- }
- }
- }
通过看代码终于找到了重点:
- byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);
那么接下来我们也使用测试一下,使用这个方法生成的字节码是个什么样子:
- package jiankunking;
-
- import sun.misc.ProxyGenerator;
-
- import java.io.File;
- import java.io.FileNotFoundException;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.lang.reflect.InvocationHandler;
- import java.lang.reflect.Proxy;
-
- public class DynamicProxyDemonstration
- {
- public static void main(String[] args)
- {
-
- Subject realSubject = new RealSubject();
-
-
- InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(realSubject);
-
- ClassLoader loader = handler.getClass().getClassLoader();
- Class[] interfaces = realSubject.getClass().getInterfaces();
-
- Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);
-
- System.out.println("动态代理对象的类型:"+subject.getClass().getName());
-
- String hello = subject.SayHello("jiankunking");
- System.out.println(hello);
-
- createProxyClassFile();
- }
- private static void createProxyClassFile(){
- String name = "ProxySubject";
- byte[] data = ProxyGenerator.generateProxyClass(name,new Class[]{Subject.class});
- FileOutputStream out =null;
- try {
- out = new FileOutputStream(name+".class");
- System.out.println((new File("hello")).getAbsolutePath());
- out.write(data);
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }finally {
- if(null!=out) try {
- out.close();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
-
- }
可以看一下这里代理对象的类型:
我们用jd-jui 工具将生成的字节码反编译:
- import java.lang.reflect.InvocationHandler;
- import java.lang.reflect.Method;
- import java.lang.reflect.Proxy;
- import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
- import jiankunking.Subject;
-
- public final class ProxySubject
- extends Proxy
- implements Subject
- {
- private static Method m1;
- private static Method m3;
- private static Method m4;
- private static Method m2;
- private static Method m0;
-
- public ProxySubject(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 String SayGoodBye()
- {
- try
- {
- return (String)this.h.invoke(this, m3, null);
- }
- catch (Error|RuntimeException localError)
- {
- throw localError;
- }
- catch (Throwable localThrowable)
- {
- throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
- }
- }
-
- public final String SayHello(String paramString)
- {
- try
- {
- 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 String toString()
- {
- try
- {
- return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
- }
- 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);
- }
- }
-
- static
- {
- try
- {
- m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
- m3 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayGoodBye", new Class[0]);
- m4 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayHello", new Class[] { Class.forName("java.lang.String") });
- m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
- m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
- return;
- }
- catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
- {
- throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
- }
- catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
- {
- throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
- }
- }
- }
这就是最终真正的代理类,它继承自Proxy并实现了我们定义的Subject接口
也就是说:
- Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);
这里的subject实际是这个类的一个实例,那么我们调用它的:
- public final String SayHello(String paramString)
就是调用我们定义的InvocationHandlerImpl的 invoke方法:
======================横线之间的是代码跟分析的过程,不想看的朋友可以直接看结论=====================================
五、结论
到了这里,终于解答了:
subject.SayHello("jiankunking")这句话时,为什么会自动调用InvocationHandlerImpl的invoke方法?
因为JDK生成的最终真正的代理类,它继承自Proxy并实现了我们定义的Subject接口,在实现Subject接口方法的内部,通过反射调用了
InvocationHandlerImpl的invoke方法。
包含生成本地class文件的demo:http://download.csdn.net/detail/xunzaosiyecao/9597474
通过分析代码可以看出Java 动态代理,具体有如下四步骤:
- 通过实现 InvocationHandler 接口创建自己的调用处理器;
- 通过为 Proxy 类指定 ClassLoader 对象和一组 interface 来创建动态代理类;
- 通过反射机制获得动态代理类的构造函数,其唯一参数类型是调用处理器接口类型;
- 通过构造函数创建动态代理类实例,构造时调用处理器对象作为参数被传入。
【转载】Java JDK 动态代理(AOP)使用及实现原理分析
标签:反编译 factory each 访问 相同 top retrieve time objects
原文地址:http://www.cnblogs.com/YangtzeYu/p/6224033.html