Java 动态代理都不懂怎么装逼?

香菜聊游戏 发表于 2021/07/13 11:07:45 2021/07/13
【摘要】 java动态代理全解析

好几天不写文章,今天来写一篇,从之前的计划表上看到还有关于java的动态代理没写,这个技术平常用的少,也不是特别好理解,今天补上这篇,希望能讲明白,不至于像我一样迷茫好久,开始吧

1.png

动态代理分两部分,动态和代理,我们先说下代理模式

1、代理模式

2.jpg
代理模式是常用的设计模式之一,也是开发中常见的设计模式。

简单的描述一下,代理模式就是将实现类隔离开,比如你想给你女朋友过个生日,找个明星唱生日歌,你女朋友的偶像是周杰伦,想找周杰伦给她过生日,唱歌,但是你不太能联系上周杰伦,即使在社交网站上联系,可能也不太理你,所以你可以联系周杰伦的经纪人进行沟通,经纪人就是周杰伦的代理。

实现过程:

定义一个唱歌的接口,代表业务

public interface ISing {
   void sing();
}


周杰伦有唱歌的业务,并且业务突出,实现接口

/**
* 周杰伦
*/
public class JayImp implements ISing {
   @Override
   public void sing() {
       System.out.println("say happy birthday to you girl friend");
  }
}


经纪人接受业务, 经纪人的构造函数需要和明星绑定

经纪人接收唱歌的业务,今天可能是周杰伦唱,明天可能经纪人换了明星,比如蔡依林也是可以的

/**
* 经纪人
*/
public class JayProxy implements ISing{
   ISing target;
 
   /**
    * 初始化的时候,和明星进行签约
    * @param target
    */
   public JayProxy(ISing target) {
       this.target = target;
  }
 
   @Override
   public void sing() {
       target.sing();
  }
}


联系经纪人进行唱歌,周杰伦唱完歌之后,经纪人收钱,very happy

public class MoneyOwner {
   public static void main(String[] args) {
       JayImp jay = new JayImp();
       // 周杰伦和经纪人进行签约,这一步可以放在内部实现
       JayProxy jayProxy = new JayProxy(jay);
       jayProxy.sing();
  }
}


看下执行结果,皆大欢喜,你女朋友很开心。

3.png

上面这一套就是代理模式的实现,

但是代理类只能代理一种类,如果为每一个服务都创建一个代理类,有点傻

而且接口如果改变的情况下代理类也需要改变,非常不方便,周杰伦又是拍电影,做综艺,写歌,业务很多

好了,静态代理该说的也说了,相信看到这里你应该没有什么不理解的,下面我们正式开始今天的正餐,动态代理

2、动态代理
动态代理是Java提供的一种代理方式,这个技术的核心点就是在运行期的时候对接口进行增强,生成class 对象,然后加载进虚拟机,说简单点就是虚拟机帮你创建了一个实现你接口的class

废话少说,先来实现一个动态代理

第一步定义接口,上面代码已经有了 ISing 就不重复定义了

第二步 实现接口,上面代码也已经实现了 JayImp ,也不重复定义了,这次经纪人多签约了一个歌手,林俊杰,看下实现

package org.pdool.dynamic;
 
/**
* 林俊杰
*/
public class JJImp implements ISing {
   @Override
   public void sing() {
       System.out.println("I am JJ! happy birthday to you");
  }
}


第三步,经纪人可以动态派出签约歌手,注意经纪人要实现InvocationHandler,这样才能统一处理所有的方法调用

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
public class JayAgentFactory implements InvocationHandler {
   Object target;
 
   public JayAgentFactory(Object target) {
       this.target = target;
  }
 
   // 生成代理类
   public ISing CreatProxyedObj() {
       return (ISing) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
  }
 
   @Override
   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
       Object invoke = method.invoke(target, args);
       logAfter(invoke);
       return invoke;
  }
 
   public void logAfter(Object invoke) {
       System.out.println("结果 " + invoke);
       System.out.println("收入 ++ ");
  }
}


第四步,接收业务

package org.pdool.dynamic;
 
import java.lang.reflect.Proxy;
 
public class Aain {
   public static void main(String[] args) {
       JayImp jayImp = new JayImp();
       ISing subjectProxy=(ISing) Proxy.newProxyInstance(jayImp.getClass().getClassLoader(), jayImp.getClass().getInterfaces(), new JayAgentFactory(jayImp));
       subjectProxy.sing();
  }
}


总结:动态代理是Java提供的实现方式,需要InvocationHandler 的实现类

1、为什么编辑器可以提示接口的方法?因为强转编辑器才会能有提示

2、生成的内存class是的默认构造函数是需要InvocationHandler参数

3、创建代理class的核心参数是 类加载器,接口,还有InvocationHandler 子类。

类加载器保证和目标类在同一个加载器内,可以调用,防止不同加载器加载的类之间不能调用

接口就是你要代理的接口

InvocationHandler 子类是转发器,将所有的消息进行拦截处理转发

3、原理研究
实现看到了,探究下原理,动态代理的最根本的在于根据接口创建内存class,这一步是怎么实现的,我们跟着源码瞧一瞧

4.png

1、克隆接口里函数的信息

2、查找或生成指定的代理类,如果缓存中有,则用缓存的,没有则创建

3、通过反射,拿到代理类的构造函数

4、通过构造函数创建一个代理对象,并关联InvocationHandler 的对象

  

/** parameter types of a proxy class constructor */
   private static final Class<?>[] constructorParams = { InvocationHandler.class };


看到了流程,我们看下代理class  到底是什么样子的,

import sun.misc.ProxyGenerator;
 
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       //开启保存代码class属性
       System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
       ProxyGenerator.generateProxyClass("Xiangcai", JayImp.class.getInterfaces());
  }
}


执行上面的函数,可以看到在项目的路径下生成Xiangcai.class

5.png

接着看看xiangcai.class 到底有哪些东西,直接拖到编辑器就可以了

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
import org.pdool.dynamic.ISing;
 
public final class xiangcai extends Proxy implements ISing {
   private static Method m1;
   private static Method m2;
   private static Method m3;
   private static Method m0;
 
   public xiangcai(InvocationHandler var1) throws {
       super(var1);
  }
 
   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);
      }
  }
//注意看这里!!!其他的都不重要
   public final void sing() throws {
       try {
           super.h.invoke(this, m3, (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);
      }
  }
 
   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("org.pdool.dynamic.ISing").getMethod("sing");
           m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
      } catch (NoSuchMethodException var2) {
           throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
      } catch (ClassNotFoundException var3) {
           throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
      }
  }
}


可以看到实现了sing的接口,并且调用了invokehandler的方法invoke.好了,真相大白了,你明白了吗?

有人会说,道理我都懂,可是不会用啊,但是没看到好的应用场景,所以有段时间是没掌握这些的,下面我们就具体一下应用场景

4、应用
在切面编程(AOP)中,需要拦截特定的方法,通常,会选择动态代理方式。看个具体的例子 spring-data-jpa 的实现

具体的使用:

spring中访问数据库的使用

import com.tao.springboot.hibernate.entity.Customer;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
 
public interface CustomerRepository extends JpaRepository<Customer, Long> {
 
}


只要实现上面的接口就可以直接操作数据库,是不是很简单?

有几个问题,你稍微思考下:

1、两个泛型什么意思?

2、数据库连接在哪?是怎么注入的?

3、只实现接口是怎么操作数据库的?

第一个问题答案:

Customer 为表对象对应的entity实体。

Long 是表的主键类型,

第二个答案:

数据库连接是在spring启动的时候自动注入到spring 容器中的,在JpaRepository 的实现类自动注入的

第三个答案:

所有的的接口在spring启动的时候会生成代理类,目标类target就是实现类SimpleJpaRepository

看下类图

6.png

看下JpaRepository的定义,都是一些常用方法

public interface JpaRepository<T, ID> extends PagingAndSortingRepository<T, ID>, QueryByExampleExecutor<T> {
   List<T> findAll();
 
   List<T> findAll(Sort var1);
 
   List<T> findAllById(Iterable<ID> var1);
 
   <S extends T> List<S> saveAll(Iterable<S> var1);
 
   void flush();
 
   <S extends T> S saveAndFlush(S var1);
 
   void deleteInBatch(Iterable<T> var1);
 
   void deleteAllInBatch();
 
   T getOne(ID var1);
 
   <S extends T> List<S> findAll(Example<S> var1);
 
   <S extends T> List<S> findAll(Example<S> var1, Sort var2);
}


看下SimpleJpaRepository 的定义:

public class SimpleJpaRepository<T, ID> implements JpaRepositoryImplementation<T, ID> {
   private static final String ID_MUST_NOT_BE_NULL = "The given id must not be null!";
   private final JpaEntityInformation<T, ?> entityInformation;
  private final EntityManager em;//看这里!!!
   private final PersistenceProvider provider;
   @Nullable
   private CrudMethodMetadata metadata;
   
   //具体的实现方法
      @Transactional
   public void delete(T entity) {
       Assert.notNull(entity, "The entity must not be null!");
       this.em.remove(this.em.contains(entity) ? entity : this.em.merge(entity));
  }


类似下面的代码调用:

Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), JpaRepository.class.getInterfaces(), new SimpleJpaRepository(());
注:只是表达一下意思,具体的实现应该不是这样的

5、总结
所有的事情都解开了,下面进行总结下:

1、静态代理是代理模式的实现,是针对某一个具体的接口的实现

2、动态代理的是jdk提供的一种方式,必须要接口,还有其他的实现方式cglib,javassit 等等

3、动态代理是在运行的时候生成class 文件然后自动加载的class

4、动态代理是基于反射调用的技术

5、动态代理会生成class 到 metaspace

6、多应用在框架中

7、解密了spring data jpa的实现

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