詳解Java的Proxy動態(tài)代理機(jī)制
在說Java動態(tài)代理之前，還是要說一下Jvm加載對象的過程，這個依舊是理解動態(tài)代理的基礎(chǔ)性原理：
Java類即源代碼程序.java類型文件，經(jīng)過編譯器編譯之后就被轉(zhuǎn)換成字節(jié)代碼.class類型文件，類加載器負(fù)責(zé)讀取字節(jié)代碼，并轉(zhuǎn)換成java.lang.Class對象，描述類在元數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類被實例化時，堆中存儲實例化的對象信息，并且通過對象類型數(shù)據(jù)的指針找到類。
過程描述：源碼->.java文件->.class文件->Class對象->實例對象
所以通過New創(chuàng)建對象，獨(dú)斷其背后很多實現(xiàn)細(xì)節(jié)，理解上述過程之后，再了解一個常用的設(shè)計模式，即代理模式。
二、代理模式2.1、基本描述代理模式給某一個(目標(biāo))對象提供一個代理對象，并由代理對象持有目標(biāo)對象的引用。所謂代理，就是一個對象代表另一個對象執(zhí)行相應(yīng)的動作程序。而代理對象可以在客戶端和目標(biāo)對象之間起到中介的作用。
代理模式在實際的生活中場景很多，例如中介、律師、代購等行業(yè)，都是簡單的代理邏輯，在這個模式下存在兩個關(guān)鍵角色：
目標(biāo)對象角色：即代理對象所代表的對象。
代理對象角色：內(nèi)部含有目標(biāo)對象的引用，可以操作目標(biāo)對象；AOP編程就是基于這個思想。
2.2、靜動態(tài)模式 靜態(tài)代理：在程序運(yùn)行之前確定代理角色，并且明確代理類和目標(biāo)類的關(guān)系。 動態(tài)代理：基于Java反射機(jī)制，在JVM運(yùn)行時動態(tài)創(chuàng)建和生成代理對象。三、靜態(tài)代理基于上述靜態(tài)代理的概念，用一段代碼進(jìn)行描述實現(xiàn)，基本邏輯如下：
明確目標(biāo)對象即被代理的對象； 定義代理對象，通過構(gòu)造器持有目標(biāo)對象； 代理對象中定義前后置增強(qiáng)方法；目標(biāo)對象與前后置增強(qiáng)代碼就組成了代理對象，這樣就不用直接訪問目標(biāo)對象，像極了電視劇中那句話：我是律師，我的當(dāng)事人不方便和你對話。
public class Proxy01 { public static void main(String[] args) {TargetObj targetObj = new TargetObj() ;ProxyObj proxyObj = new ProxyObj(targetObj) ;proxyObj.invoke(); }}class TargetObj { public void execute (){System.out.println('目標(biāo)類方法執(zhí)行...'); }}class ProxyObj { private TargetObj targetObj ; /** * 持有目標(biāo)對象 */ public ProxyObj (TargetObj targetObj){this.targetObj = targetObj ; } /** * 目標(biāo)對象方法調(diào)用 */ public void invoke (){before () ;targetObj.execute();after () ; } /** * 前后置處理 */ public void before (){System.out.println('代理對象前置處理...'); } public void after (){System.out.println('代理對象后置處理...'); }}
靜態(tài)代理明確定義了代理對象，即有一個代理對象的.java文件加載到JVM的過程，很顯然的一個問題，在實際的開發(fā)過程中，不可能為每個目標(biāo)對象都定義一個代理類，同樣也不能讓一個代理對象去代理多個目標(biāo)對象，這兩種方式的維護(hù)成本都極高。
代理模式的本質(zhì)是在目標(biāo)對象的方法前后置入增強(qiáng)操作，但是又不想修改目標(biāo)類，通過前面反射機(jī)制可以知道，在運(yùn)行的時候可以獲取對象的結(jié)構(gòu)信息，基于Class信息去動態(tài)創(chuàng)建代理對象，這就是動態(tài)代理機(jī)制。
順便說一句：技術(shù)的底層實現(xiàn)邏輯不好理解是眾所周知，然而基礎(chǔ)知識點并不復(fù)雜，例如代理模式的基本原理，但是結(jié)合到實際的復(fù)雜應(yīng)用中（AOP模式），很難活靈活現(xiàn)的理解到是基于反射和動態(tài)代理的方式實現(xiàn)的。
四、動態(tài)代理4.1、場景描述基于一個場景來描述動態(tài)代理和靜態(tài)代理的區(qū)別，即最近幾年很火的概念，海外代購：
在代購剛興起的初期，是一些常去海外出差的人，會接代購需求，即代理人固定；后來就興起海外代購平臺，海淘等一系列產(chǎn)品，即用戶代購需求（目標(biāo)對象）由代購平臺去實現(xiàn)，但是具體誰來操作這個就看即時分配，這個場景與動態(tài)代理的原理類似。
4.2、基礎(chǔ)API案例首先看兩個核心類，這里簡述下概念，看完基本過程再細(xì)聊：
Proxy-創(chuàng)建代理對象，核心參數(shù)：
ClassLoader：（目標(biāo)類）加載器； Interfaces：（目標(biāo)類）接口數(shù)組； InvocationHandler：代理調(diào)用機(jī)制；InvocationHandler-代理類調(diào)用機(jī)制：
invoke：這個上篇說的反射原理； method：反射類庫中的核心API；目標(biāo)對象和接口
interface IUser { Integer update (String name) ;}class UserService implements IUser { @Override public Integer update(String name) {Integer userId = 99 ;System.out.println('UserId='+userId+';updateName='+name);return userId ; }}
代理對象執(zhí)行機(jī)制
class UserHandler implements InvocationHandler { private Object target ; public UserHandler (Object target){this.target = target ; } @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; }}
具體組合方式
public class Proxy02 { public static void main(String[] args) {/* * 生成$Proxy0的class文件 */System.getProperties().put('sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles', 'true');/* * 目標(biāo)對象信息 */IUser userService = new UserService();ClassLoader classLoader = userService.getClass().getClassLoader();Class<?>[] interfaces = UserService.class.getInterfaces() ;/* * 創(chuàng)建代理對象 */InvocationHandler userHandler = new UserHandler(userService);/* * 代理類對象名 * proxyClassName=com.java.proxy.$Proxy0 */String proxyClassName = Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,userHandler).getClass().getName();System.out.println('proxyClassName='+proxyClassName);/* * 具體業(yè)務(wù)實現(xiàn)模擬 */IUser proxyUser1 = (IUser) Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,userHandler);IUser proxyUser2 = (IUser) Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,userHandler);proxyUser1.update('cicada') ;proxyUser2.update('smile') ; }}
這里之所以要生成代理類的結(jié)構(gòu)信息，因為從JVM加載的過程看不到相關(guān)內(nèi)容，關(guān)鍵信息再次被獨(dú)斷：
javap -v Proxy02.class
查看代理類名稱
/* * proxyClassName=com.java.proxy.$Proxy0 */String proxyClassName = Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,userHandler).getClass().getName();System.out.println('proxyClassName='+proxyClassName);
下意識輸出代理對象名稱，這里即對應(yīng)JVM機(jī)制，找到Class對象名，然后分析結(jié)構(gòu)，這樣就明白動態(tài)代理具體的執(zhí)行原理了。
生成代理類.class文件
System.getProperties().put('sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles', 'true');
通過上面JVM加載對象的機(jī)制可知，描述代理類的Class對象一定存在，只是在運(yùn)行時并沒有生成顯式的.class文件，通過上面生成代理類.class的語法，會在項目目錄的/com/java/proxy路徑下創(chuàng)建文件。
順便說一句：作為一只程序員，復(fù)雜總是和我們環(huán)環(huán)相繞，說好的簡單點呢？
4.3、代理類結(jié)構(gòu)繼承與實現(xiàn)
class $Proxy0 extends Proxy implements IUser {}
從代理類的功能來思考，可以想到需要繼承Proxy與實現(xiàn)IUser接口，還有就是持有調(diào)用機(jī)制的具體實現(xiàn)類，用來做業(yè)務(wù)增強(qiáng)。
構(gòu)造方法
public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws { super(var1);}
通過構(gòu)造方法，持有UserHandler具體的執(zhí)行機(jī)制對象。
接口實現(xiàn)
final class $Proxy0 extends Proxy implements IUser { private static Method m3; public final Integer update(String var1) throws {try { return (Integer)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1});} catch (RuntimeException | Error var3) { throw var3;} catch (Throwable var4) { throw new UndeclaredThrowableException(var4);} }}
目標(biāo)類的基本需求update()方法，通過代理類進(jìn)行承接，并基于UserHandler實現(xiàn)具體的增強(qiáng)業(yè)務(wù)處理。
基礎(chǔ)方法
final class $Proxy0 extends Proxy implements IUser { private static Method m0; private static Method m1; private static Method m2; public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {super(var1); } static {try { m1 = Class.forName('java.lang.Object').getMethod('equals', Class.forName('java.lang.Object')); m2 = Class.forName('java.lang.Object').getMethod('toString'); m3 = Class.forName('com.java.proxy.IUser').getMethod('update', Class.forName('java.lang.String')); m0 = Class.forName('java.lang.Object').getMethod('hashCode');} catch (NoSuchMethodException var2) { throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());} catch (ClassNotFoundException var3) { throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());} } public final boolean equals(Object var1) throws {try { return (Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1});} catch (RuntimeException | Error var3) { throw var3;} catch (Throwable var4) { throw new UndeclaredThrowableException(var4);} } public final String toString() throws {try { return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);} catch (RuntimeException | Error var2) { throw var2;} catch (Throwable var3) { throw new UndeclaredThrowableException(var3);} } public final int hashCode() throws {try { return (Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null);} catch (RuntimeException | Error var2) { throw var2;} catch (Throwable var3) { throw new UndeclaredThrowableException(var3);} }}
基于Object類，定義Java中幾個常用方法equals()判斷，toString()方法，hashCode()值，這個在分析Map源碼的時候有說過為什么這幾個方法通常都是一起出現(xiàn)。
4.4、JDK源碼上面是案例執(zhí)行的過程和原理，還有一個關(guān)鍵點要明白，即JDK源碼的邏輯：
IUser proxyUser = (IUser) Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,userHandler);
Proxy提供的靜態(tài)方法newProxyInstance()，通過各個參數(shù)的傳入，構(gòu)建一個新的代理Class對象，即$Proxy0類的結(jié)構(gòu)信息，這里再回首看下三個核心參數(shù)：
ClassLoader：基于JVM運(yùn)行過程，所以需要獲取目標(biāo)類UserService的類加載器； Interfaces：目標(biāo)類UserService實現(xiàn)的接口，從面向?qū)ο髞砜紤]，接口與實現(xiàn)分離，代理類通過實現(xiàn)IUser接口，模擬目標(biāo)類的需求； InvocationHandler：代理類提供的功能封裝即UserHandler，可以在目標(biāo)方法調(diào)用前后做增強(qiáng)處理；最后總結(jié)一下動態(tài)代理的實現(xiàn)的核心技術(shù)點：Jvm加載原理、反射機(jī)制、面向?qū)ο笏枷耄幻看伍喿xJDK的源碼都會驚嘆設(shè)計者的鬼斧神工，滴水穿石堅持才會有收獲。
五、源代碼地址GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/java-base-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
以上就是詳解Java的Proxy動態(tài)代理機(jī)制的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java Proxy 動態(tài)代理機(jī)制的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！
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