java 动态代理原理(Proxy,InvocationHandler),含$Proxy0源码

转自：http://linxucn.blog.51cto.com/1360306/660080

概述：其实JDK的动态代理，实际上就是“反射”与“执行时动态生成字节码”二者的结合体；其实spring的AOP和Hadoop的RPC都是基于JDK的动态代理。

一.相关类及其方法:

java.lang.reflect.Proxy,
Proxy 提供用于创建动态代理类和实例的静态方法.
newProxyInstance()
返回一个指定接口的代理类实例，该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序
(详见api文档)
java.lang.reflect.InvocationHandler,
InvocationHandler 是代理实例的调用处理程序 实现的接口。 
invoke()
在代理实例上处理方法调用并返回结果。在与方法关联的代理实例上调用方法时，将在调用处理程序上调用此方法。
(详见api文档)

二.源代码:

被代理对象的接口及实现类:

1. package com.ml.test;
2.  
3. public interface Manager {
4. public void modify();
5. }
6.  
7. package com.ml.test;
8.  
9. public class ManagerImpl implements Manager {
10.  
11. @Override
12. public void modify() {
13.    System.out.println("*******modify()方法被调用");
14. }
15. }

业务代理类:

1. package com.ml.test;
2.  
3. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
4. import java.lang.reflect.Method;
5.  
6. public class BusinessHandler implements InvocationHandler {
7.  
8. private Object object = null;
9.  
10. public BusinessHandler(Object object) {
11.    this.object = object;
12. }
13.  
14. @Override
15. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
16.     throws Throwable {
17.    System.out.println("do something before method");
18.    Object ret = method.invoke(this.object, args);
19.    System.out.println("do something after method");
20.    return ret;
21.  
22. }
23. }

客户端类:

1. package com.ml.test;
2. import java.lang.reflect.Proxy;
3. public class Client {
4.  
5. public static void main(String[] args) {
6.    // 元对象(被代理对象)
7.    ManagerImpl managerImpl = new ManagerImpl();
8.  
9.    // 业务代理类
10.    BusinessHandler securityHandler = new BusinessHandler(managerImpl);
11.  
12.    // 获得代理类($Proxy0 extends Proxy implements Manager)的实例.
13.    Manager managerProxy = (Manager) Proxy.newProxyInstance(managerImpl
14.      .getClass().getClassLoader(), managerImpl.getClass()
15.      .getInterfaces(), securityHandler);
16.  
17.    managerProxy.modify();
18. }
19. }

三.执行结果:
do something before method
*******modify()方法被调用
do something after method

四.机制分析:

Proxy.(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)做了以下几件事.
(1)根据参数loader和interfaces调用方法 getProxyClass(loader, interfaces)创建代理类$Proxy.
$Proxy0类实现了interfaces的接口,并继承了Proxy类.
(2)实例化$Proxy0并在构造方法中把BusinessHandler传过去,接着$Proxy0调用父类Proxy的构造器,为h赋值,如下:

1. class Proxy{
2.    InvocationHandler h=null;
3.    protected Proxy(InvocationHandler h) {
4.     this.h = h;
5.    }
6.    ...
7. }

下面是本例的$Proxy0类的源码(好不容易才把它提出来):

1. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
2. import java.lang.reflect.Method;
3. import java.lang.reflect.Proxy;
4. import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
5.  
6. public final class $Proxy0 extends Proxy implements Manager {
7.  
8. private static Method m1;
9. private static Method m0;
10. private static Method m3;
11. private static Method m2;
12.  
13. static {
14.    try {
15.     m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals",
16.       new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
17.     m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode",
18.       new Class[0]);
19.     m3 = Class.forName("com.ml.test.Manager").getMethod("modify",
20.       new Class[0]);
21.     m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString",
22.       new Class[0]);
23.    } catch (NoSuchMethodException nosuchmethodexception) {
24.     throw new NoSuchMethodError(nosuchmethodexception.getMessage());
25.    } catch (ClassNotFoundException classnotfoundexception) {
26.     throw new NoClassDefFoundError(classnotfoundexception.getMessage());
27.    }
28. }
29.  
30. public $Proxy0(InvocationHandler invocationhandler) {
31.    super(invocationhandler);
32. }
33.  
34. @Override
35. public final boolean equals(Object obj) {
36.    try {
37.     return ((Boolean) super.h.invoke(this, m1, new Object[] { obj }))
38.       .booleanValue();
39.    } catch (Throwable throwable) {
40.     throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
41.    }
42. }
43.  
44. @Override
45. public final int hashCode() {
46.    try {
47.     return ((Integer) super.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
48.    } catch (Throwable throwable) {
49.     throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
50.    }
51. }
52.  
53. public final void modify() {
54.    try {
55.     super.h.invoke(this, m3, null);
56.     return;
57.    } catch (Error e) {
58.    } catch (Throwable throwable) {
59.     throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
60.    }
61. }
62.  
63. @Override
64. public final String toString() {
65.    try {
66.     return (String) super.h.invoke(this, m2, null);
67.    } catch (Throwable throwable) {
68.     throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
69.    }
70. }
71. }

接着把得到的$Proxy0实例强制转换成Manager.
当执行managerProxy.modify()方法时,就调用了$Proxy0类中的modify()方法.
在modify方法中,调用父类Proxy中的h的invoke()方法.
即InvocationHandler.invoke();

以上一段是原作者的原话，在此本人详细解说一下：

1. Manager managerProxy = (Manager) Proxy.newProxyInstance(managerImpl
2.      .getClass().getClassLoader(), managerImpl.getClass()
3.      .getInterfaces(), securityHandler);

此句中Proxy.newProxyInstance(..)方法执行时生成了$Proxy0的内存字节码文件并return出来赋给了

managerProxy，强制转化成了Manager接口，同时$Proxy0也实现了Manager接口中的所有方法，所以在

managerProxy.modify(); 时就是调用了$Proxy0中的一下代码段：

1. public final void modify() {
2.    try {
3.    super.h.invoke(this, m3, null); //该段则执行了InvocationHandler.invoke();  super.h既是InvocationHandler
4.     return;
5.    } catch (Error e) {
6.    } catch (Throwable throwable) {
7.     throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
8.    }
9. }

这样动态代理机制就实现了。

所以JAVA的动态代理的关键就在Proxy.newProxyInstance(..)方法执行时生成了$Proxy0的内存字节码以及JDK的反射机制！