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Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

时间:2020-11-03 22:50     来源/作者:luanlouis

class文件简介及加载

java编译器编译好java文件之后,产生.class 文件在磁盘中。这种class文件是二进制文件,内容是只有jvm虚拟机能够识别的机器码。jvm虚拟机读取字节码文件,取出二进制数据,加载到内存中,解析.class 文件内的信息,生成对应的 class对象:

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

class字节码文件是根据jvm虚拟机规范中规定的字节码组织规则生成的、具体class文件是怎样组织类信息的,可以参考 此博文:深入理解java class文件格式系列。或者是java虚拟机规范。

下面通过一段代码演示手动加载 class文件字节码到系统内,转换成class对象,然后再实例化的过程:

a. 定义一个 programmer类:

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package samples;
/**
 * 程序猿类
 * @author louluan
 */
public class programmer {
 
 public void code()
 {
  system.out.println("i'm a programmer,just coding.....");
 }
}

b. 自定义一个类加载器:

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package samples;
/**
 * 自定义一个类加载器,用于将字节码转换为class对象
 * @author louluan
 */
public class myclassloader extends classloader {
 
 public class<?> definemyclass( byte[] b, int off, int len)
 {
  return super.defineclass(b, off, len);
 }
  
}

c. 然后编译成programmer.class文件,在程序中读取字节码,然后转换成相应的class对象,再实例化:

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package samples;
 
import java.io.file;
import java.io.fileinputstream;
import java.io.filenotfoundexception;
import java.io.ioexception;
import java.io.inputstream;
import java.net.url;
 
public class mytest {
 
 public static void main(string[] args) throws ioexception {
  //读取本地的class文件内的字节码,转换成字节码数组
  file file = new file(".");
  inputstream input = new fileinputstream(file.getcanonicalpath()+"\\bin\\samples\\programmer.class");
  byte[] result = new byte[1024];
   
  int count = input.read(result);
  // 使用自定义的类加载器将 byte字节码数组转换为对应的class对象
  myclassloader loader = new myclassloader();
  class clazz = loader.definemyclass( result, 0, count);
  //测试加载是否成功,打印class 对象的名称
  system.out.println(clazz.getcanonicalname());
     
    //实例化一个programmer对象
    object o= clazz.newinstance();
    try {
     //调用programmer的code方法
     clazz.getmethod("code", null).invoke(o, null);
     } catch (illegalargumentexception | invocationtargetexception
      | nosuchmethodexception | securityexception e) {
      e.printstacktrace();
     }
 }
}

以上代码演示了,通过字节码加载成class 对象的能力,下面看一下在代码中如何生成class文件的字节码。

在运行期的代码中生成二进制字节码

由于jvm通过字节码的二进制信息加载类的,那么,如果我们在运行期系统中,遵循java编译系统组织.class文件的格式和结构,生成相应的二进制数据,然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类,这样,就完成了在代码中,动态创建一个类的能力了。

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在运行时期可以按照java虚拟机规范对class文件的组织规则生成对应的二进制字节码。当前有很多开源框架可以完成这些功能,如asm,javassist。

java字节码生成开源框架介绍--asm:

asm 是一个 java 字节码操控框架。它能够以二进制形式修改已有类或者动态生成类。asm 可以直接产生二进制 class 文件,也可以在类被加载入 java 虚拟机之前动态改变类行为。asm 从类文件中读入信息后,能够改变类行为,分析类信息,甚至能够根据用户要求生成新类。

不过asm在创建class字节码的过程中,操纵的级别是底层jvm的汇编指令级别,这要求asm使用者要对class组织结构和jvm汇编指令有一定的了解。

下面通过asm 生成下面类programmer的class字节码:

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package com.samples;
import java.io.printstream;
 
public class programmer {
 
 public void code()
 {
  system.out.println("i'm a programmer,just coding.....");
 }
}

使用asm框架提供了classwriter 接口,通过访问者模式进行动态创建class字节码,看下面的例子:

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package samples;
 
import java.io.file;
import java.io.fileoutputstream;
import java.io.ioexception;
 
import org.objectweb.asm.classwriter;
import org.objectweb.asm.methodvisitor;
import org.objectweb.asm.opcodes;
public class mygenerator {
 
 public static void main(string[] args) throws ioexception {
 
  system.out.println();
  classwriter classwriter = new classwriter(0);
  // 通过visit方法确定类的头部信息
  classwriter.visit(opcodes.v1_7,// java版本
    opcodes.acc_public,// 类修饰符
    "programmer", // 类的全限定名
    null, "java/lang/object", null);
   
  //创建构造函数
  methodvisitor mv = classwriter.visitmethod(opcodes.acc_public, "<init>", "()v", null, null);
  mv.visitcode();
  mv.visitvarinsn(opcodes.aload, 0);
  mv.visitmethodinsn(opcodes.invokespecial, "java/lang/object", "<init>","()v");
  mv.visitinsn(opcodes.return);
  mv.visitmaxs(1, 1);
  mv.visitend();
   
  // 定义code方法
  methodvisitor methodvisitor = classwriter.visitmethod(opcodes.acc_public, "code", "()v",
    null, null);
  methodvisitor.visitcode();
  methodvisitor.visitfieldinsn(opcodes.getstatic, "java/lang/system", "out",
    "ljava/io/printstream;");
  methodvisitor.visitldcinsn("i'm a programmer,just coding.....");
  methodvisitor.visitmethodinsn(opcodes.invokevirtual, "java/io/printstream", "println",
    "(ljava/lang/string;)v");
  methodvisitor.visitinsn(opcodes.return);
  methodvisitor.visitmaxs(2, 2);
  methodvisitor.visitend();
  classwriter.visitend();
  // 使classwriter类已经完成
  // 将classwriter转换成字节数组写到文件里面去
  byte[] data = classwriter.tobytearray();
  file file = new file("d://programmer.class");
  fileoutputstream fout = new fileoutputstream(file);
  fout.write(data);
  fout.close();
 }
}

上述的代码执行过后,用java反编译工具(如jd_gui)打开d盘下生成的programmer.class,可以看到以下信息:

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再用上面我们定义的类加载器将这个class文件加载到内存中,然后 创建class对象,并且实例化一个对象,调用code方法,会看到下面的结果:

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 以上表明:在代码里生成字节码,并动态地加载成class对象、创建实例是完全可以实现的。

java字节码生成开源框架介绍--javassist:

javassist是一个开源的分析、编辑和创建java字节码的类库。是由东京工业大学的数学和计算机科学系的 shigeru chiba (千叶 滋)所创建的。它已加入了开放源代码jboss 应用服务器项目,通过使用javassist对字节码操作为jboss实现动态aop框架。javassist是jboss的一个子项目,其主要的优点,在于简单,而且快速。直接使用java编码的形式,而不需要了解虚拟机指令,就能动态改变类的结构,或者动态生成类。
下面通过javassist创建上述的programmer类:

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import javassist.classpool;
import javassist.ctclass;
import javassist.ctmethod;
import javassist.ctnewmethod;
 
public class mygenerator {
 
 public static void main(string[] args) throws exception {
  classpool pool = classpool.getdefault();
  //创建programmer类 
  ctclass cc= pool.makeclass("com.samples.programmer");
  //定义code方法
  ctmethod method = ctnewmethod.make("public void code(){}", cc);
  //插入方法代码
  method.insertbefore("system.out.println(\"i'm a programmer,just coding.....\");");
  cc.addmethod(method);
  //保存生成的字节码
  cc.writefile("d://temp");
 }
}

通过jd-gui反编译工具打开programmer.class 可以看到以下代码:

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代理的基本构成:

代理模式上,基本上有subject角色,realsubject角色,proxy角色。其中:subject角色负责定义realsubject和proxy角色应该实现的接口;realsubject角色用来真正完成业务服务功能;proxy角色负责将自身的request请求,调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能,自己不真正做业务。

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上面的这幅代理结构图是典型的静态的代理模式:

当在代码阶段规定这种代理关系,proxy类通过编译器编译成class文件,当系统运行时,此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源,增强现有的接口业务功能方面有很大的优点,但是大量使用这种静态代理,会使我们系统内的类的规模增大,并且不易维护;并且由于proxy和realsubject的功能 本质上是相同的,proxy只是起到了中介的作用,这种代理在系统中的存在,导致系统结构比较臃肿和松散。

为了解决这个问题,就有了动态地创建proxy的想法:在运行状态中,需要代理的地方,根据subject 和realsubject,动态地创建一个proxy,用完之后,就会销毁,这样就可以避免了proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。
下面以一个代理模式实例阐述这一问题:

将车站的售票服务抽象出一个接口ticketservice,包含问询,卖票,退票功能,车站类station实现了ticketservice接口,车票代售点stationproxy则实现了代理角色的功能,类图如下所示。

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对应的静态的代理模式代码如下所示:

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package com.foo.proxy;
 
/**
 * 售票服务接口实现类,车站
 * @author louluan
 */
public class station implements ticketservice {
 
 @override
 public void sellticket() {
  system.out.println("\n\t售票.....\n");
 }
 
 @override
 public void inquire() {
  system.out.println("\n\t问询。。。。\n");
 }
 
 @override
 public void withdraw() {
  system.out.println("\n\t退票......\n");
 }
 
}
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package com.foo.proxy;
/**
 * 售票服务接口
 * @author louluan
 */
public interface ticketservice {
 
 //售票
 public void sellticket();
  
 //问询
 public void inquire();
  
 //退票
 public void withdraw();
  
}
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package com.foo.proxy;
 
/**
 * 车票代售点
 * @author louluan
 *
 */
public class stationproxy implements ticketservice {
 
 private station station;
 
 public stationproxy(station station){
  this.station = station;
 }
  
 @override
 public void sellticket() {
 
  // 1.做真正业务前,提示信息
  this.showalertinfo("××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××");
  // 2.调用真实业务逻辑
  station.sellticket();
  // 3.后处理
  this.takehandlingfee();
  this.showalertinfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");
 
 }
 
 @override
 public void inquire() {
  // 1做真正业务前,提示信息
  this.showalertinfo("××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取任何费用,本问询信息仅供参考,具体信息以车站真实数据为准!××××");
  // 2.调用真实逻辑
  station.inquire();
  // 3。后处理
  this.showalertinfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");
 }
 
 @override
 public void withdraw() {
  // 1。真正业务前处理
  this.showalertinfo("××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!××××");
  // 2.调用真正业务逻辑
  station.withdraw();
  // 3.后处理
  this.takehandlingfee();
 
 }
 
 /*
  * 展示额外信息
  */
 private void showalertinfo(string info) {
  system.out.println(info);
 }
 
 /*
  * 收取手续费
  */
 private void takehandlingfee() {
  system.out.println("收取手续费,打印发票。。。。。\n");
 }
 
}

由于我们现在不希望静态地有stationproxy类存在,希望在代码中,动态生成器二进制代码,加载进来。为此,使用javassist开源框架,在代码中动态地生成stationproxy的字节码:

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package com.foo.proxy;
 
import java.lang.reflect.constructor;
 
import javassist.*;
public class test {
 
 public static void main(string[] args) throws exception {
  createproxy();
 }
  
 /*
  * 手动创建字节码
  */
 private static void createproxy() throws exception
 {
  classpool pool = classpool.getdefault();
 
  ctclass cc = pool.makeclass("com.foo.proxy.stationproxy");
   
  //设置接口
  ctclass interface1 = pool.get("com.foo.proxy.ticketservice");
  cc.setinterfaces(new ctclass[]{interface1});
   
  //设置field
  ctfield field = ctfield.make("private com.foo.proxy.station station;", cc);
   
  cc.addfield(field);
   
  ctclass stationclass = pool.get("com.foo.proxy.station");
  ctclass[] arrays = new ctclass[]{stationclass};
  ctconstructor ctc = ctnewconstructor.make(arrays,null,ctnewconstructor.pass_none,null,null, cc);
  //设置构造函数内部信息
  ctc.setbody("{this.station=$1;}");
  cc.addconstructor(ctc);
 
  //创建收取手续 takehandlingfee方法
  ctmethod takehandlingfee = ctmethod.make("private void takehandlingfee() {}", cc);
  takehandlingfee.setbody("system.out.println(\"收取手续费,打印发票。。。。。\");");
  cc.addmethod(takehandlingfee);
   
  //创建showalertinfo 方法
  ctmethod showinfo = ctmethod.make("private void showalertinfo(string info) {}", cc);
  showinfo.setbody("system.out.println($1);");
  cc.addmethod(showinfo);
   
  //sellticket
  ctmethod sellticket = ctmethod.make("public void sellticket(){}", cc);
  sellticket.setbody("{this.showalertinfo(\"××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××\");"
    + "station.sellticket();"
    + "this.takehandlingfee();"
    + "this.showalertinfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}");
  cc.addmethod(sellticket);
   
  //添加inquire方法
  ctmethod inquire = ctmethod.make("public void inquire() {}", cc);
  inquire.setbody("{this.showalertinfo(\"××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取任何费用,本问询信息仅供参考,具体信息以车站真实数据为准!××××\");"
  + "station.inquire();"
  + "this.showalertinfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}"
  );
  cc.addmethod(inquire);
   
  //添加widthraw方法
  ctmethod withdraw = ctmethod.make("public void withdraw() {}", cc);
  withdraw.setbody("{this.showalertinfo(\"××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!××××\");"
    + "station.withdraw();"
    + "this.takehandlingfee();}"
    );
  cc.addmethod(withdraw);
   
  //获取动态生成的class
  class c = cc.toclass();
  //获取构造器
  constructor constructor= c.getconstructor(station.class);
  //通过构造器实例化
  ticketservice o = (ticketservice)constructor.newinstance(new station());
  o.inquire();
   
  cc.writefile("d://test");
 }
  
}

上述代码执行过后,会产生stationproxy的字节码,并且用生成字节码加载如内存创建对象,调用inquire()方法,会得到以下结果:

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通过上面动态生成的代码,我们发现,其实现相当地麻烦在创造的过程中,含有太多的业务代码。我们使用上述创建proxy代理类的方式的初衷是减少系统代码的冗杂度,但是上述做法却增加了在动态创建代理类过程中的复杂度:手动地创建了太多的业务代码,并且封装性也不够,完全不具有可拓展性和通用性。如果某个代理类的一些业务逻辑非常复杂,上述的动态创建代理的方式是非常不可取的!

invocationhandler角色的由来

仔细思考代理模式中的代理proxy角色。proxy角色在执行代理业务的时候,无非是在调用真正业务之前或者之后做一些“额外”业务。

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有上图可以看出,代理类处理的逻辑很简单:在调用某个方法前及方法后做一些额外的业务。换一种思路就是:在触发(invoke)真实角色的方法之前或者之后做一些额外的业务。那么,为了构造出具有通用性和简单性的代理类,可以将所有的触发真实角色动作交给一个触发的管理器,让这个管理器统一地管理触发。这种管理器就是invocation handler。
动态代理模式的结构跟上面的静态代理模式稍微有所不同,多引入了一个invocationhandler角色。

先解释一下invocationhandler的作用:

在静态代理中,代理proxy中的方法,都指定了调用了特定的realsubject中的对应的方法:

在上面的静态代理模式下,proxy所做的事情,无非是调用在不同的request时,调用触发realsubject对应的方法;更抽象点看,proxy所作的事情;在java中 方法(method)也是作为一个对象来看待了,动态代理工作的基本模式就是将自己的方法功能的实现交给 invocationhandler角色,外界对proxy角色中的每一个方法的调用,proxy角色都会交给invocationhandler来处理,而invocationhandler则调用具体对象角色的方法。如下图所示:

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在这种模式之中:代理proxy 和realsubject 应该实现相同的功能,这一点相当重要。(我这里说的功能,可以理解为某个类的public方法)

在面向对象的编程之中,如果我们想要约定proxy 和realsubject可以实现相同的功能,有两种方式:

    a.一个比较直观的方式,就是定义一个功能接口,然后让proxy 和realsubject来实现这个接口。
    b.还有比较隐晦的方式,就是通过继承。因为如果proxy 继承自realsubject,这样proxy则拥有了realsubject的功能,proxy还可以通过重写realsubject中的方法,来实现多态。

其中jdk中提供的创建动态代理的机制,是以a 这种思路设计的,而cglib 则是以b思路设计的。

jdk的动态代理创建机制----通过接口

比如现在想为realsubject这个类创建一个动态代理对象,jdk主要会做以下工作:

    1.   获取 realsubject上的所有接口列表;
    2.   确定要生成的代理类的类名,默认为:com.sun.proxy.$proxyxxxx ;
    3.   根据需要实现的接口信息,在代码中动态创建 该proxy类的字节码;
    4 .  将对应的字节码转换为对应的class 对象;
    5.   创建invocationhandler 实例handler,用来处理proxy所有方法调用;
    6.   proxy 的class对象 以创建的handler对象为参数,实例化一个proxy对象

jdk通过 java.lang.reflect.proxy包来支持动态代理,一般情况下,我们使用下面的newproxyinstance方法

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而对于invocationhandler,我们需要实现下列的invoke方法:
在调用代理对象中的每一个方法时,在代码内部,都是直接调用了invocationhandler 的invoke方法,而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法。

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讲的有点抽象,下面通过一个实例来演示一下吧:

jdk动态代理示例

现在定义两个接口vehicle和rechargable,vehicle表示交通工具类,有drive()方法;rechargable接口表示可充电的(工具),有recharge() 方法;

定义一个实现两个接口的类electriccar,类图如下:

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理     

通过下面的代码片段,来为electriccar创建动态代理类:

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package com.foo.proxy;
 
import java.lang.reflect.invocationhandler;
import java.lang.reflect.proxy;
 
public class test {
 
 public static void main(string[] args) {
 
  electriccar car = new electriccar();
  // 1.获取对应的classloader
  classloader classloader = car.getclass().getclassloader();
 
  // 2.获取electriccar 所实现的所有接口
  class[] interfaces = car.getclass().getinterfaces();
  // 3.设置一个来自代理传过来的方法调用请求处理器,处理所有的代理对象上的方法调用
  invocationhandler handler = new invocationhandlerimpl(car);
  /*
   4.根据上面提供的信息,创建代理对象 在这个过程中,
       a.jdk会通过根据传入的参数信息动态地在内存中创建和.class 文件等同的字节码
     b.然后根据相应的字节码转换成对应的class,
       c.然后调用newinstance()创建实例
   */
  object o = proxy.newproxyinstance(classloader, interfaces, handler);
  vehicle vehicle = (vehicle) o;
  vehicle.drive();
  rechargable rechargeable = (rechargable) o;
  rechargeable.recharge();
 }
}
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package com.foo.proxy;
/**
 * 交通工具接口
 * @author louluan
 */
public interface vehicle {
 public void drive();
}
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package com.foo.proxy;
/**
 * 可充电设备接口
 * @author louluan
 */
public interface rechargable {
 
 public void recharge();
}
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package com.foo.proxy;
/**
 * 电能车类,实现rechargable,vehicle接口
 * @author louluan
 */
public class electriccar implements rechargable, vehicle {
 
 @override
 public void drive() {
  system.out.println("electric car is moving silently...");
 }
 
 @override
 public void recharge() {
  system.out.println("electric car is recharging...");
 }
 
}
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package com.foo.proxy;
 
import java.lang.reflect.invocationhandler;
import java.lang.reflect.method;
 
public class invocationhandlerimpl implements invocationhandler {
 
 private electriccar car;
  
 public invocationhandlerimpl(electriccar car)
 {
  this.car=car;
 }
  
 @override
 public object invoke(object paramobject, method parammethod,
   object[] paramarrayofobject) throws throwable {
  system.out.println("you are going to invoke "+parammethod.getname()+" ...");
  parammethod.invoke(car, null);
  system.out.println(parammethod.getname()+" invocation has been finished...");
  return null;
 }
 
}

来看一下代码执行后的结果:

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

 生成动态代理类的字节码并且保存到硬盘中: 
jdk提供了sun.misc.proxygenerator.generateproxyclass(string proxyname,class[] interfaces) 底层方法来产生动态代理类的字节码:
下面定义了一个工具类,用来将生成的动态代理类保存到硬盘中:

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package com.foo.proxy;
 
import java.io.fileoutputstream;
import java.io.ioexception;
import java.lang.reflect.proxy;
import sun.misc.proxygenerator;
 
public class proxyutils {
 
 /*
  * 将根据类信息 动态生成的二进制字节码保存到硬盘中,
  * 默认的是clazz目录下
   * params :clazz 需要生成动态代理类的类
   * proxyname : 为动态生成的代理类的名称
   */
 public static void generateclassfile(class clazz,string proxyname)
 {
  //根据类信息和提供的代理类名称,生成字节码
    byte[] classfile = proxygenerator.generateproxyclass(proxyname, clazz.getinterfaces());
  string paths = clazz.getresource(".").getpath();
  system.out.println(paths);
  fileoutputstream out = null;
   
  try {
   //保留到硬盘中
   out = new fileoutputstream(paths+proxyname+".class");
   out.write(classfile);
   out.flush();
  } catch (exception e) {
   e.printstacktrace();
  } finally {
   try {
    out.close();
   } catch (ioexception e) {
    e.printstacktrace();
   }
  }
 }
  
}

现在我们想将生成的代理类起名为“electriccarproxy”,并保存在硬盘,应该使用以下语句:

proxyutils.generateclassfile(car.getclass(), "electriccarproxy"); 

这样将在electriccar.class 同级目录下产生 electriccarproxy.class文件。用反编译工具如jd-gui.exe 打开,将会看到以下信息:

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import com.foo.proxy.rechargable;
import com.foo.proxy.vehicle;
import java.lang.reflect.invocationhandler;
import java.lang.reflect.method;
import java.lang.reflect.proxy;
import java.lang.reflect.undeclaredthrowableexception;
/**
 生成的动态代理类的组织模式是继承proxy类,然后实现需要实现代理的类上的所有接口,而在实现的过程中,则是通过将所有的方法都交给了invocationhandler来处理
*/
 public final class electriccarproxy extends proxy
 implements rechargable, vehicle
{
 private static method m1;
 private static method m3;
 private static method m4;
 private static method m0;
 private static method m2;
 
 public electriccarproxy(invocationhandler paraminvocationhandler)
 throws
 {
 super(paraminvocationhandler);
 }
 
 public final boolean equals(object paramobject)
 throws
 {
 try
 { // 方法功能实现交给invocationhandler处理
  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 recharge()
 throws
 {
 try
 {
 
  // 方法功能实现交给invocationhandler处理
 
  this.h.invoke(this, m3, null);
  return;
 }
 catch (error|runtimeexception localerror)
 {
  throw localerror;
 }
 catch (throwable localthrowable)
 {
  throw new undeclaredthrowableexception(localthrowable);
 }
 }
 
 public final void drive()
 throws
 {
 try
 {
 
  // 方法功能实现交给invocationhandler处理
 
  this.h.invoke(this, m4, null);
  return;
 }
 catch (error|runtimeexception localerror)
 {
  throw localerror;
 }
 catch (throwable localthrowable)
 {
  throw new undeclaredthrowableexception(localthrowable);
 }
 }
 
 public final int hashcode()
 throws
 {
 try
 {
 
  // 方法功能实现交给invocationhandler处理
 
  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()
 throws
 {
 try
 {
 
  // 方法功能实现交给invocationhandler处理
  return (string)this.h.invoke(this, m2, null);
 }
 catch (error|runtimeexception localerror)
 {
  throw localerror;
 }
 catch (throwable localthrowable)
 {
  throw new undeclaredthrowableexception(localthrowable);
 }
 }
 
 static
 {
 try
 { //为每一个需要方法对象,当调用相应的方法时,分别将方法对象作为参数传递给invocationhandler处理
  m1 = class.forname("java.lang.object").getmethod("equals", new class[] { class.forname("java.lang.object") });
  m3 = class.forname("com.foo.proxy.rechargable").getmethod("recharge", new class[0]);
  m4 = class.forname("com.foo.proxy.vehicle").getmethod("drive", new class[0]);
  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());
 }
 }
}

仔细观察可以看出生成的动态代理类有以下特点:

1.继承自 java.lang.reflect.proxy,实现了 rechargable,vehicle 这两个electriccar实现的接口;
2.类中的所有方法都是final 的;
3.所有的方法功能的实现都统一调用了invocationhandler的invoke()方法。

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

cglib 生成动态代理类的机制----通过类继承:

jdk中提供的生成动态代理类的机制有个鲜明的特点是: 某个类必须有实现的接口,而生成的代理类也只能代理某个类接口定义的方法,比如:如果上面例子的electriccar实现了继承自两个接口的方法外,另外实现了方法bee() ,则在产生的动态代理类中不会有这个方法了!更极端的情况是:如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能同jdk产生动态代理了!

幸好我们有cglib。“cglib(code generation library),是一个强大的,高性能,高质量的code生成类库,它可以在运行期扩展java类与实现java接口。”
cglib 创建某个类a的动态代理类的模式是:
1.   查找a上的所有非final 的public类型的方法定义;
2.   将这些方法的定义转换成字节码;
3.   将组成的字节码转换成相应的代理的class对象;
4.   实现 methodinterceptor接口,用来处理 对代理类上所有方法的请求(这个接口和jdk动态代理invocationhandler的功能和角色是一样的)
一个有趣的例子:定义一个programmer类,一个hacker类

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package samples;
/**
 * 程序猿类
 * @author louluan
 */
public class programmer {
 
 public void code()
 {
  system.out.println("i'm a programmer,just coding.....");
 }
}

 

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package samples;
 
import java.lang.reflect.method;
 
import net.sf.cglib.proxy.methodinterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.methodproxy;
/*
 * 实现了方法拦截器接口
 */
public class hacker implements methodinterceptor {
 @override
 public object intercept(object obj, method method, object[] args,
   methodproxy proxy) throws throwable {
  system.out.println("**** i am a hacker,let's see what the poor programmer is doing now...");
  proxy.invokesuper(obj, args);
  system.out.println("**** oh,what a poor programmer.....");
  return null;
 }
 
}
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package samples;
 
import net.sf.cglib.proxy.enhancer;
 
public class test {
 
 public static void main(string[] args) {
  programmer progammer = new programmer();
   
  hacker hacker = new hacker();
  //cglib 中加强器,用来创建动态代理
  enhancer enhancer = new enhancer();
     //设置要创建动态代理的类
  enhancer.setsuperclass(progammer.getclass());
    // 设置回调,这里相当于是对于代理类上所有方法的调用,都会调用callback,而callback则需要实行intercept()方法进行拦截
    enhancer.setcallback(hacker);
    programmer proxy =(programmer)enhancer.create();
    proxy.code();
   
 }
}

程序执行结果:

Java动态代理机制详解_动力节点Java学院整理

让我们看看通过cglib生成的class文件内容:

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package samples;
 
import java.lang.reflect.method;
import net.sf.cglib.core.reflectutils;
import net.sf.cglib.core.signature;
import net.sf.cglib.proxy.callback;
import net.sf.cglib.proxy.factory;
import net.sf.cglib.proxy.methodinterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.methodproxy;
 
public class programmer
enhancerbycglib
fa7aa2cd extends programmer
 implements factory
{
 //......省略
 private methodinterceptor cglib$callback_0; // enchaner传入的methodinterceptor
 // ....省略
 public final void code()
 {
 methodinterceptor tmp4_1 = this.cglib$callback_0;
 if (tmp4_1 == null)
 {
  tmp4_1;
  cglib$bind_callbacks(this);//若callback 不为空,则调用methodinterceptor 的intercept()方法
 }
 if (this.cglib$callback_0 != null)
  return;
  //如果没有设置callback回调函数,则默认执行父类的方法
  super.code();
 }
 //....后续省略
}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

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