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_字节码

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:

1. package samples;  
2. /**
3.  * 程序猿类
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public class Programmer {  
7.   
8. public void code()  
9.     {  
10. "I'm a Programmer,Just Coding.....");  
11.     }  
12. }

 b. 自定义一个类加载器:



1. package samples;  
2. /**
3.  * 自定义一个类加载器,用于将字节码转换为class对象
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public class MyClassLoader extends ClassLoader {  
7.   
8. public Class<?> defineMyClass( byte[] b, int off, int len)   
9.     {  
10. return super.defineClass(b, off, len);  
11.     }  
12.       
13. }


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:


1. package samples;  
2.   
3. import java.io.File;  
4. import java.io.FileInputStream;  
5. import java.io.FileNotFoundException;  
6. import java.io.IOException;  
7. import java.io.InputStream;  
8. import java.net.URL;  
9.   
10. public class MyTest {  
11.   
12. public static void main(String[] args) throws IOException {  
13. //读取本地的class文件内的字节码,转换成字节码数组  
14. new File(".");  
15. new FileInputStream(file.getCanonicalPath()+"\\bin\\samples\\Programmer.class");  
16. byte[] result = new byte[1024];  
17.           
18. int count = input.read(result);  
19. // 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  
20. new MyClassLoader();  
21. 0, count);  
22. //测试加载是否成功,打印class 对象的名称  
23.         System.out.println(clazz.getCanonicalName());  
24.                   
25. //实例化一个Programmer对象  
26.                Object o= clazz.newInstance();  
27. try {  
28. //调用Programmer的code方法  
29. "code", null).invoke(o, null);  
30. catch (IllegalArgumentException | InvocationTargetException  
31.                         | NoSuchMethodException | SecurityException e) {  
32.                      e.printStackTrace();  
33.                   }  
34.  }  
35. }


  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。

Java动态代理机制详解_字节码_02


 

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:


1. package com.samples;  
2. import java.io.PrintStream;  
3.   
4. public class Programmer {  
5.   
6. public void code()  
7.     {  
8. "I'm a Programmer,Just Coding.....");  
9.     }  
10. }



 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:

1. package samples;  
2.   
3. import java.io.File;  
4. import java.io.FileOutputStream;  
5. import java.io.IOException;  
6.   
7. import org.objectweb.asm.ClassWriter;  
8. import org.objectweb.asm.MethodVisitor;  
9. import org.objectweb.asm.Opcodes;  
10. public class MyGenerator {  
11.   
12. public static void main(String[] args) throws IOException {  
13.   
14.         System.out.println();  
15. new ClassWriter(0);  
16. // 通过visit方法确定类的头部信息  
17. // java版本  
18. // 类修饰符  
19. "Programmer", // 类的全限定名  
20. null, "java/lang/Object", null);  
21.           
22. //创建构造函数  
23. "<init>", "()V", null, null);  
24.         mv.visitCode();  
25. 0);  
26. "java/lang/Object", "<init>","()V");  
27.         mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);  
28. 1, 1);  
29.         mv.visitEnd();  
30.           
31. // 定义code方法  
32. "code", "()V",  
33. null, null);  
34.         methodVisitor.visitCode();  
35. "java/lang/System", "out",  
36. "Ljava/io/PrintStream;");  
37. "I'm a Programmer,Just Coding.....");  
38. "java/io/PrintStream", "println",  
39. "(Ljava/lang/String;)V");  
40.         methodVisitor.visitInsn(Opcodes.RETURN);  
41. 2, 2);  
42.         methodVisitor.visitEnd();  
43.         classWriter.visitEnd();   
44. // 使classWriter类已经完成  
45. // 将classWriter转换成字节数组写到文件里面去  
46. byte[] data = classWriter.toByteArray();  
47. new File("D://Programmer.class");  
48. new FileOutputStream(file);  
49.         fout.write(data);  
50.         fout.close();  
51.     }  
52. }

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:

Java动态代理机制详解_Java_03

 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:

Java动态代理机制详解_java_04


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:


1. import javassist.ClassPool;  
2. import javassist.CtClass;  
3. import javassist.CtMethod;  
4. import javassist.CtNewMethod;  
5.   
6. public class MyGenerator {  
7.   
8. public static void main(String[] args) throws Exception {  
9.         ClassPool pool = ClassPool.getDefault();  
10. //创建Programmer类       
11. "com.samples.Programmer");  
12. //定义code方法  
13. "public void code(){}", cc);  
14. //插入方法代码  
15. "System.out.println(\"I'm a Programmer,Just Coding.....\");");  
16.         cc.addMethod(method);  
17. //保存生成的字节码  
18. "d://temp");  
19.     }  
20. }


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

Java动态代理机制详解_Java_05



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。

      

Java动态代理机制详解_Java_06

      


      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。


对应的静态的代理模式代码如下所示:


1. package com.foo.proxy;  
2.   
3. /**
4.  * 售票服务接口实现类,车站
5.  * @author louluan
6.  */  
7. public class Station implements TicketService {  
8.   
9. @Override  
10. public void sellTicket() {  
11. "\n\t售票.....\n");  
12.     }  
13.   
14. @Override  
15. public void inquire() {  
16. "\n\t问询。。。。\n");  
17.     }  
18.   
19. @Override  
20. public void withdraw() {  
21. "\n\t退票......\n");  
22.     }  
23.   
24. }

1. package com.foo.proxy;  
2. /**
3.  * 售票服务接口 
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public interface TicketService {  
7.   
8. //售票  
9. public void sellTicket();  
10.       
11. //问询  
12. public void inquire();  
13.       
14. //退票  
15. public void withdraw();  
16.       
17. }

1. package com.foo.proxy;  
2.   
3. /**
4.  * 车票代售点
5.  * @author louluan
6.  *
7.  */  
8. public class StationProxy implements TicketService {  
9.   
10. private Station station;  
11.   
12. public StationProxy(Station station){  
13. this.station = station;  
14.     }  
15.       
16. @Override  
17. public void sellTicket() {  
18.   
19. // 1.做真正业务前,提示信息  
20. 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!××××");  
21. // 2.调用真实业务逻辑  
22.         station.sellTicket();  
23. // 3.后处理  
24. this.takeHandlingFee();  
25. this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");  
26.   
27.     }  
28.   
29. @Override  
30. public void inquire() {  
31. // 1做真正业务前,提示信息  
32. 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!××××");  
33. // 2.调用真实逻辑  
34.         station.inquire();  
35. // 3。后处理  
36. this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");  
37.     }  
38.   
39. @Override  
40. public void withdraw() {  
41. // 1。真正业务前处理  
42. 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!××××");  
43. // 2.调用真正业务逻辑  
44.         station.withdraw();  
45. // 3.后处理  
46. this.takeHandlingFee();  
47.   
48.     }  
49.   
50. /*
51.      * 展示额外信息
52.      */  
53. private void showAlertInfo(String info) {  
54.         System.out.println(info);  
55.     }  
56.   
57. /*
58.      * 收取手续费
59.      */  
60. private void takeHandlingFee() {  
61. "收取手续费,打印发票。。。。。\n");  
62.     }  
63.   
64. }


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:

1. package com.foo.proxy;  
2.   
3.   
4. import java.lang.reflect.Constructor;  
5.   
6. import javassist.*;  
7. public class Test {  
8.   
9. public static void main(String[] args) throws Exception {  
10.        createProxy();  
11.     }  
12.       
13. /*
14.      * 手动创建字节码
15.      */  
16. private static void createProxy() throws Exception  
17.     {  
18.         ClassPool pool = ClassPool.getDefault();  
19.   
20. "com.foo.proxy.StationProxy");  
21.           
22. //设置接口  
23. "com.foo.proxy.TicketService");  
24. new CtClass[]{interface1});  
25.           
26. //设置Field  
27. "private com.foo.proxy.Station station;", cc);  
28.           
29.         cc.addField(field);  
30.           
31. "com.foo.proxy.Station");  
32. new CtClass[]{stationClass};  
33. null,CtNewConstructor.PASS_NONE,null,null, cc);  
34. //设置构造函数内部信息  
35. "{this.station=$1;}");  
36.         cc.addConstructor(ctc);  
37.   
38. //创建收取手续 takeHandlingFee方法  
39. "private void takeHandlingFee() {}", cc);  
40. "System.out.println(\"收取手续费,打印发票。。。。。\");");  
41.         cc.addMethod(takeHandlingFee);  
42.           
43. //创建showAlertInfo 方法  
44. "private void showAlertInfo(String info) {}", cc);  
45. "System.out.println($1);");  
46.         cc.addMethod(showInfo);  
47.           
48. //sellTicket  
49. "public void sellTicket(){}", cc);  
50. "{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!××××\");"  
51. "station.sellTicket();"  
52. "this.takeHandlingFee();"  
53. "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}");  
54.         cc.addMethod(sellTicket);  
55.           
56. //添加inquire方法  
57. "public void inquire() {}", cc);  
58. "{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!××××\");"  
59. "station.inquire();"  
60. "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}"  
61.         );  
62.         cc.addMethod(inquire);  
63.           
64. //添加widthraw方法  
65. "public void withdraw() {}", cc);  
66. "{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!××××\");"  
67. "station.withdraw();"  
68. "this.takeHandlingFee();}"  
69.                 );  
70.         cc.addMethod(withdraw);  
71.           
72. //获取动态生成的class  
73.         Class c = cc.toClass();  
74. //获取构造器  
75. class);  
76. //通过构造器实例化  
77. new Station());  
78.         o.inquire();  
79.           
80. "D://test");  
81.     }  
82.       
83. }


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:

Java动态代理机制详解_java_07


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。


       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:


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

static ObjectnewProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
          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。 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。


 Objectinvoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
          在代理实例上处理方法调用并返回结果。


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_Java_08

通过下面的代码片段,来为ElectricCar创建动态代理类:


1. package com.foo.proxy;  
2.   
3. import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
4. import java.lang.reflect.Proxy;  
5.   
6. public class Test {  
7.   
8. public static void main(String[] args) {  
9.   
10. new ElectricCar();  
11. // 1.获取对应的ClassLoader  
12.         ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();  
13.   
14. // 2.获取ElectricCar 所实现的所有接口  
15.         Class[] interfaces = car.getClass().getInterfaces();  
16. // 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  
17. new InvocationHandlerImpl(car);  
18. /*
19.           4.根据上面提供的信息,创建代理对象 在这个过程中, 
20.                          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
21.                  b.然后根据相应的字节码转换成对应的class, 
22.                          c.然后调用newInstance()创建实例
23.          */  
24.         Object o = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);  
25.         Vehicle vehicle = (Vehicle) o;  
26.         vehicle.drive();  
27.         Rechargable rechargeable = (Rechargable) o;  
28.         rechargeable.recharge();  
29.     }  
30. }

1. package com.foo.proxy;  
2. /**
3.  * 交通工具接口
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public interface Vehicle {  
7. public void drive();  
8. }

1. package com.foo.proxy;  
2. /**
3.  * 可充电设备接口
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public interface Rechargable {  
7.   
8. public void recharge();  
9. }

1. package com.foo.proxy;  
2. /**
3.  * 电能车类,实现Rechargable,Vehicle接口
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public class ElectricCar implements Rechargable, Vehicle {  
7.   
8. @Override  
9. public void drive() {  
10. "Electric Car is Moving silently...");  
11.     }  
12.   
13. @Override  
14. public void recharge() {  
15. "Electric Car is Recharging...");  
16.     }  
17.   
18. }

1. package com.foo.proxy;  
2.   
3. import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
4. import java.lang.reflect.Method;  
5.   
6. public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {  
7.   
8. private ElectricCar car;  
9.       
10. public InvocationHandlerImpl(ElectricCar car)  
11.     {  
12. this.car=car;  
13.     }  
14.       
15. @Override  
16. public Object invoke(Object paramObject, Method paramMethod,  
17. throws Throwable {  
18. "You are going to invoke "+paramMethod.getName()+" ...");  
19. null);  
20. " invocation Has Been finished...");  
21. return null;  
22.     }  
23.   
24. }


来看一下代码执行后的结果:

Java动态代理机制详解_Java_09


 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:


1. package com.foo.proxy;  
2.   
3. import java.io.FileOutputStream;  
4. import java.io.IOException;  
5. import java.lang.reflect.Proxy;  
6. import sun.misc.ProxyGenerator;  
7.   
8. public class ProxyUtils {  
9.   
10. /*
11.      * 将根据类信息 动态生成的二进制字节码保存到硬盘中,
12.      * 默认的是clazz目录下
13.          * params :clazz 需要生成动态代理类的类
14.          * proxyName : 为动态生成的代理类的名称
15.          */  
16. public static void generateClassFile(Class clazz,String proxyName)  
17.     {  
18. //根据类信息和提供的代理类名称,生成字节码  
19. byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, clazz.getInterfaces());   
20. ".").getPath();  
21.         System.out.println(paths);  
22. null;    
23.           
24. try {  
25. //保留到硬盘中  
26. new FileOutputStream(paths+proxyName+".class");    
27.             out.write(classFile);    
28.             out.flush();    
29. catch (Exception e) {    
30.             e.printStackTrace();    
31. finally {    
32. try {    
33.                 out.close();    
34. catch (IOException e) {    
35.                 e.printStackTrace();    
36.             }    
37.         }    
38.     }  
39.       
40. }


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:


1. 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:

1. import com.foo.proxy.Rechargable;  
2. import com.foo.proxy.Vehicle;  
3. import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
4. import java.lang.reflect.Method;  
5. import java.lang.reflect.Proxy;  
6. import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;  
7. /**
8.  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
9. */  
10. public final class ElectricCarProxy extends Proxy  
11. implements Rechargable, Vehicle  
12. {  
13. private static Method m1;  
14. private static Method m3;  
15. private static Method m4;  
16. private static Method m0;  
17. private static Method m2;  
18.   
19. public ElectricCarProxy(InvocationHandler paramInvocationHandler)  
20. throws   
21.   {  
22. super(paramInvocationHandler);  
23.   }  
24.   
25. public final boolean equals(Object paramObject)  
26. throws   
27.   {  
28. try  
29. // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
30. return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();  
31.     }  
32. catch (Error|RuntimeException localError)  
33.     {  
34. throw localError;  
35.     }  
36. catch (Throwable localThrowable)  
37.     {  
38. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
39.     }  
40.   }  
41.   
42. public final void recharge()  
43. throws   
44.   {  
45. try  
46.     {  
47.   
48. // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
49.   
50. this.h.invoke(this, m3, null);  
51. return;  
52.     }  
53. catch (Error|RuntimeException localError)  
54.     {  
55. throw localError;  
56.     }  
57. catch (Throwable localThrowable)  
58.     {  
59. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
60.     }  
61.   }  
62.   
63. public final void drive()  
64. throws   
65.   {  
66. try  
67.     {  
68.   
69. // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
70.   
71. this.h.invoke(this, m4, null);  
72. return;  
73.     }  
74. catch (Error|RuntimeException localError)  
75.     {  
76. throw localError;  
77.     }  
78. catch (Throwable localThrowable)  
79.     {  
80. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
81.     }  
82.   }  
83.   
84. public final int hashCode()  
85. throws   
86.   {  
87. try  
88.     {  
89.   
90. // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
91.   
92. return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();  
93.     }  
94. catch (Error|RuntimeException localError)  
95.     {  
96. throw localError;  
97.     }  
98. catch (Throwable localThrowable)  
99.     {  
100. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
101.     }  
102.   }  
103.   
104. public final String toString()  
105. throws   
106.   {  
107. try  
108.     {  
109.   
110. // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
111. return (String)this.h.invoke(this, m2, null);  
112.     }  
113. catch (Error|RuntimeException localError)  
114.     {  
115. throw localError;  
116.     }  
117. catch (Throwable localThrowable)  
118.     {  
119. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
120.     }  
121.   }  
122.   
123. static  
124.   {  
125. try  
126. //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  
127. "java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });  
128. "com.foo.proxy.Rechargable").getMethod("recharge", new Class[0]);  
129. "com.foo.proxy.Vehicle").getMethod("drive", new Class[0]);  
130. "java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);  
131. "java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);  
132. return;  
133.     }  
134. catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)  
135.     {  
136. throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());  
137.     }  
138. catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)  
139.     {  
140. throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());  
141.     }  
142.   }  
143. }



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_Java_10



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

1. package samples;  
2. /**
3.  * 程序猿类
4.  * @author louluan
5.  */  
6. public class Programmer {  
7.   
8. public void code()  
9.     {  
10. "I'm a Programmer,Just Coding.....");  
11.     }  
12. }

1. package samples;  
2.   
3. import java.lang.reflect.Method;  
4.   
5. import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
6. import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  
7. /*
8.  * 实现了方法拦截器接口
9.  */  
10. public class Hacker implements MethodInterceptor {  
11. @Override  
12. public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,  
13. throws Throwable {  
14. "**** I am a hacker,Let's see what the poor programmer is doing Now...");  
15.         proxy.invokeSuper(obj, args);  
16. "****  Oh,what a poor programmer.....");  
17. return null;  
18.     }  
19.   
20. }

1. package samples;  
2.   
3. import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
4.   
5. public class Test {  
6.   
7. public static void main(String[] args) {  
8. new Programmer();  
9.           
10. new Hacker();  
11. //cglib 中加强器,用来创建动态代理  
12. new Enhancer();    
13. //设置要创建动态代理的类  
14.         enhancer.setSuperclass(progammer.getClass());    
15. // 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  
16.                 enhancer.setCallback(hacker);  
17.                 Programmer proxy =(Programmer)enhancer.create();  
18.                 proxy.code();  
19.           
20.     }  
21. }

程序执行结果:

Java动态代理机制详解_java_11


让我们看看通过cglib生成的class文件内容:


1. package samples;  
2.   
3. import java.lang.reflect.Method;  
4. import net.sf.cglib.core.ReflectUtils;  
5. import net.sf.cglib.core.Signature;  
6. import net.sf.cglib.proxy.Callback;  
7. import net.sf.cglib.proxy.Factory;  
8. import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
9. import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  
10.   
11. public class Programmer    EnhancerByCGLIBEnhancerByCGLIBfa7aa2cd extends Programmer  
12. implements Factory  
13. {  
14. //......省略  
15. private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;  // Enchaner传入的methodInterceptor  
16. // ....省略  
17. public final void code()  
18.   {  
19. this.CGLIB$CALLBACK_0;  
20. if (tmp4_1 == null)  
21.     {  
22.       tmp4_1;  
23. this);//若callback 不为空,则调用methodInterceptor 的intercept()方法  
24.     }  
25. if (this.CGLIB$CALLBACK_0 != null)  
26. return;  
27. //如果没有设置callback回调函数,则默认执行父类的方法  
28. super.code();  
29.   }  
30. //....后续省略  
31. }