动态代理类的实现和解析

静态代理类:

程序员创建或由特定工具自动生成代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了

动态代理类
:

与静态代理类对照的是动态代理类,动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成,无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作,而且提高了软件系统的可扩展性,因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。


话不多说看代码。。

package proxyBase;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.util.Arrays;

import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;
import javax.tools.StandardJavaFileManager;
import javax.tools.ToolProvider;

public class MyProxy {
    static Class<?>[] parameterTypes = { InvocationHandler.class };
    protected InvocationHandler h;

    protected MyProxy(InvocationHandler h) {
        this.h = h;
    }

    public static Object newInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) {
        // :产生一个代理类的字节码对象
        Class<?> c1 = null;
        try {
            // :通过getClass0方法可以得到一个代理类的字节码对象
            c1 = getClass0(loader, interfaces);
        } catch (MalformedURLException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
        Constructor<?> constructor = null;
        try {
            /**
             * 调用子类$Proxy0(InvocationHandler h)构造函数,由于继承了MyProxy类,
             * 所以又会继续调用父类的MyProxy(InvocationHandler h)构造函数给 h初始化一个值;
             */
            constructor = c1.getDeclaredConstructor(InvocationHandler.class);
            /**
             * 返回一个生成的代理类对象,并将InvocationHandler 的实现类对象传入进去。从而达到给h赋值的目的
             * 
             */
            return constructor.newInstance(h);
        } catch (NoSuchMethodException | SecurityException | InstantiationException | IllegalAccessException
                | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    // :用来生成一个代理类对象
    private static Class<?> getClass0(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) throws MalformedURLException {
        Class<?> forName = null;
        try {
            GennerateClass.generate(interfaces[0]);
            // :动态编译
            JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
            StandardJavaFileManager fileMgr = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
            Iterable units = fileMgr.getJavaFileObjects(System.getProperty("user.dir") + "/src/"
                    + interfaces[0].getPackage().getName() + "/" + interfaces[0].getSimpleName() + "$proxy0.java");
            // :"-d", System.getProperty("user.dir")+"/bin/" 用来指定java文件编译后存放的地方
            Iterable<String> options = Arrays.asList("-d", System.getProperty("user.dir") + "/bin/");
            CompilationTask t = compiler.getTask(null, fileMgr, null, options, null, units);
            t.call();
            try {
                fileMgr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // :得到代码自动生成代理类的实例对象
            forName = Class.forName(interfaces[0].getName() + "$proxy0");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return forName;
    }
}

这个GennerateClass类是用来生成代理类的Java文件的,是通过字符串拼接而成,仅供参考.

  

   

  1 package proxyBase;
  2 
  3 import java.io.BufferedWriter;
  4 import java.io.File;
  5 import java.io.FileWriter;
  6 import java.io.IOException;
  7 import java.lang.reflect.Method;
  8 
  9 public class GennerateClass {
 10     public static void generate(Class<?> clazz) {
 11         String methodStr = "";  //:方法字符串的拼接
 12         String classStr = "";    //:类名的拼接
 13         String packageStr = "";    //:导入包名的拼接
 14         String classParamStr = ""; //:
 15         String staticCodeStr = "static {/ntry {";//:静态代码块的拼接
 16         String member_var = "";  //:成员变量的拼接
 17         String package1 = clazz.getPackage().getName();
 18         String simpleName = clazz.getSimpleName(); //:获得简单类名
 19         String className = clazz.getName();    //:获得权限定类名
 20         //:构造函数的拼接
 21         String counstructStr = "public " + simpleName + "$proxy0(InvocationHandler h) {/r/n" + "        super(h);/r"
 22                 + "    }/n";
 23         // :导包
 24         packageStr = "package " + package1 + ";/n"
 25                 + "import proxyBase.MyProxy;/r import java.lang.reflect.InvocationHandler;/n"
 26                 + "import java.lang.reflect.Method;/n";
 27         // :构建类名
 28         classStr += "public class " + simpleName + "$proxy0 extends MyProxy implements " + simpleName + "{/n" + "";
 29         // :构建代理类的方法
 30         Method[] methods = clazz.getMethods();
 31         int i = 0;
 32         for (Method method : methods) {
 33             String paramStr = "";//:参数变量拼接
 34             int paramCount = 0; //:参数个数计数用来生成参数变量
 35             i += 1;
 36             member_var += "private static Method m" + i + ";/n";//成员变量的拼接
 37             String tempStr = "";  //:参数列表
 38             String methodName = method.getName();// 方法名
 39             Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();// 参数列表的class类型
 40             Class<?> returnType = method.getReturnType();// 返回值类型
 41             methodStr += "public final " + returnType.getName() + " " + methodName + "(";
 42             // :参数列表名字符串
 43             for (Class<?> type : parameterTypes) {
 44                 paramCount += 1;
 45                 tempStr += "," + type.getName() + " param" + paramCount;
 46                 paramStr += ",param" + paramCount;
 47                 classParamStr += "," + type.getName() + ".class";
 48             }
 49             //:
 50             if (!paramStr.isEmpty()) {
 51                 paramStr = paramStr.substring(1);
 52             }
 53             if (!tempStr.isEmpty()) {
 54                 tempStr = tempStr.substring(1);
 55             }
 56             if (classParamStr.isEmpty()) {
 57                 classParamStr = "null";
 58             } else {
 59                 classParamStr = classParamStr.substring(1);
 60             }
 61             //:判断返回值是否时void,是则不需要return
 62             //方法的拼接
 63             if (returnType.getName().equals("void")) {
 64                 methodStr = methodStr + tempStr + ")/n{/n" + "/ttry{/n/tthis.h.invoke(this,m" + i + ",new Object[]{"
 65                         + paramStr + "});" + "} catch (Throwable e) {/r/n" + "            e.printStackTrace();/r/n"
 66                         + "        }/n}/n";
 67             } else {
 68                 methodStr = methodStr + tempStr + ")/n{/nObject result=null;/n/ttry{/n/tresult=this.h.invoke(this,m" + i
 69                         + ",new Object[]{" + paramStr + "});" + "} catch (Throwable e) {/r/n"
 70                         + "            e.printStackTrace();/r/n" + "}/nreturn (" + returnType.getName() + ")result;}/n";
 71             }
 72             // :构建静态代码块
 73             if (!classParamStr.equals("null")) {
 74                 staticCodeStr += "m" + i + " = Class.forName(/"" + className + "/").getMethod(/"" + methodName
 75                         + "/",new Class<?>[]{" + classParamStr + "});";
 76             } else {
 77                 staticCodeStr += "m" + i + " = Class.forName(/"" + className + "/").getMethod(/"" + methodName + "/");";
 78             }
 79             classParamStr = "";
 80         }
 81         //静态代码块的拼接
 82         staticCodeStr += "} catch (NoSuchMethodException e) {/r/n" + "            e.printStackTrace();/r/n"
 83                 + "        } catch (SecurityException e) {/r/n" + "            e.printStackTrace();/r/n"
 84                 + "        } catch (ClassNotFoundException e) {/r/n" + "            e.printStackTrace();/r/n" + "        }}";
 85         //总和成Java文件的内容
 86         packageStr = packageStr + classStr + member_var + counstructStr + methodStr + staticCodeStr + "/n}";
 87         //通过流写入成文件
 88         FileWriter fout = null;
 89         try {
 90             fout = new FileWriter(new File("src/" + package1 + "/" + simpleName + "$proxy0.java"));
 91         } catch (IOException e) {
 92 
 93             e.printStackTrace();
 94         }
 95         BufferedWriter out = new BufferedWriter(fout);
 96         try {
 97             out.write(packageStr);
 98         } catch (IOException e) {
 99             e.printStackTrace();
100         }
101         try {
102             out.close();
103             fout.close();
104         } catch (IOException e) {
105             e.printStackTrace();
106         }
107     }
108 }

  View Code
 
/***
 *这个类是用来制定你的代理对象,在调用方法时需要进行哪些前置处理和后置处理
 *
  */
 1 package proxyBase;
 2 
 3 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 4 import java.lang.reflect.Method;
 5 
 6 public class Hadler<T> implements InvocationHandler {
 7     private T target;
 8     //通过new Hadler将被代理的那个对象传入,
 9     public Hadler(T target) {
10         super();
11         this.target = target;
12     }
13     private void before() {
14         System.out.println("先吃饭");
15     }
16     private void after() {
17         System.out.println("再睡觉");
18     }
19     //这里根据自己的逻辑来制定相应的invoke方法,视情况而定,此处的写法只是来简单测试代理对象。
20     @Override
21     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
22         before();
23         Object invoke = method.invoke(target,args);
24         after();
25         return invoke;
26     }
27 }

这里时生成后的代理类文件Person$proxy0.java

package proxyBase;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class Hadler<T> implements InvocationHandler {
    private T target;
    //通过new Hadler将被代理的那个对象传入,
    public Hadler(T target) {
        super();
        this.target = target;
    }
    private void before() {
        System.out.println("先吃饭");
    }
    private void after() {
        System.out.println("再睡觉");
    }
    //这里根据自己的逻辑来制定相应的invoke方法,视情况而定,此处的写法只是来简单测试代理对象。
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        before();
        Object invoke = method.invoke(target,args);
        after();
        return invoke;
    }
}

接下来是写一个接口,jdk中的动态代理是针对接口代理的,而cglib是针对类进行代理的,这个接口将会被代理,分别写了四个方法来测试,无参,一参,两参,和一个有返回值

的方法,都是用来测试GennerateClass类生成的是否正确,(目前只测试了这几种,如果大神发现有误,还望联系斧正)

1 package proxy;
2 
3 
4 public interface Person {
5     void study2();
6     void study2(int a);
7     void study3(int b ,String a);
8     int returnInt(int a);
9 }

接下来写一个Person的实现类,然后通过代理类来代理这个实现类对象,进行一些前置处理和后置处理。

 1 package proxy;
 2 
 3 public class Student implements Person {
 4     public void study2() {
 5         System.out.println("正在考试中");
 6     }
 7 
 8     @Override
 9     public void study2(int a) {
10         System.out.println(a);
11     }
12 
13     @Override
14     public void study3(int b, String a) {
15         System.out.println(a+b);
16     }
17 
18     @Override
19     public int returnInt(int a) {
20         
21         return a;
22     }
23 }

最后就是测试和使用所写的代理类了

第一步,创建一个Person类型的对象student,

第二步,创建一个InvocationHandler的实现类对象,并将student传入进去,这个student会将生成实现类中的成员变量target进行赋值初始化。

第三步,调用MyProxy中的newInstance方法来获得代理类对象(注意:newInstance 中的参数要是实现类的类类型来获得他的实现Interface接口的类类型,即Person,生成代理类的Java文件就是依据该接口生成的)

第四步, 测试生成的代理类对象,结果如下,通过原生student和代理类对象stu调用相同方法进行对比

 1 public static void main(String[] args) {
 2         Person student = new Student();
 3         
 4         InvocationHandler h = new Hadler<Person>(student);
 5         Person stu = (Person) MyProxy.newInstance(Person.class.getClassLoader(), Student.class.getInterfaces(), h);
 6         stu.study2();
 7         System.out.println("-------");
 8         student.study2();
 9         stu.study2(4);
10         stu.study3(4, "A");
11         int a = stu.returnInt(2015);
12         System.out.println(a);
13     }

运行结果:

先吃饭
正在考试中
再睡觉
-------
正在考试中
先吃饭
4
再睡觉
先吃饭
A4
再睡觉
先吃饭
再睡觉
2015

原文 

https://www.maiyewang.com/2019/10/09/动态代理类的实现和解析-2/

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