高仿真 JDK Proxy手写实现

不仅知其然，还得知其所以然。既然 JDK Proxy功能如此强大，那么它是如何实现的呢？我们现在来探究一下原理，并模仿 JDK Proxy自己动手写一个属于自己的动态代理。我们都知道 JDK Proxy采用字节重组，重新生的对象来替代原始的对象以达到动态代理的目的。JDK Proxy生成对象的步骤如下：

1、拿到被代理对象的引用，并且获取到它的所有的接口，反射获取。

2、JDK Proxy类重新生成一个新的类、同时新的类要实现被代理类所有实现的所有的接口。

3、动态生成 Java代码，把新加的业务逻辑方法由一定的逻辑代码去调用（在代码中体现）。

4、编译新生成的 Java代码.class。

5、再重新加载到 JVM中运行。

以上这个过程就叫字节码重组。JDK中有一个规范，在 ClassPath下只要是$开头的 class文件一般都是自动生成的。那么我们有没有办法看到代替后的对象的真容呢？做一个这样测试，我们从内存中的对象字节码通过文件流输出到一个新的 class文件，然后，利用反编译工具查看 class的源代码。来看测试代码：

创建 GPProxy类：

/*** 用来生成源代码的工具类* Created by Tom.*/
public class GPProxy {public static final String ln = "\r\n";public static Object newProxyInstance(GPClassLoader classLoader, Class<?> [] interfaces, GPInvocationHandler h){try {//1、动态生成源代码.java文件String src = generateSrc(interfaces);//           System.out.println(src);//2、Java文件输出磁盘String filePath = GPProxy.class.getResource("").getPath();
//           System.out.println(filePath);File f = new File(filePath + "$Proxy0.java");FileWriter fw = new FileWriter(f);fw.write(src);fw.flush();fw.close();//3、把生成的.java文件编译成.class文件JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();StandardJavaFileManager manage = compiler.getStandardFileManager(null,null,null);Iterable iterable = manage.getJavaFileObjects(f);JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null,manage,null,null,null,iterable);task.call();manage.close();//4、编译生成的.class文件加载到JVM中来Class proxyClass =  classLoader.findClass("$Proxy0");Constructor c = proxyClass.getConstructor(GPInvocationHandler.class);f.delete();//5、返回字节码重组以后的新的代理对象return c.newInstance(h);}catch (Exception e){e.printStackTrace();}return null;}private static String generateSrc(Class<?>[] interfaces){StringBuffer sb = new StringBuffer();sb.append("package com.leon.vip.pattern.proxy.dynamicproxy.gpproxy;" + ln);sb.append("import com.leon.vip.pattern.proxy.Person;" + ln);sb.append("import java.lang.reflect.*;" + ln);sb.append("public class $Proxy0 implements " + interfaces[0].getName() + "{" + ln);sb.append("GPInvocationHandler h;" + ln);sb.append("public $Proxy0(GPInvocationHandler h) { " + ln);sb.append("this.h = h;");sb.append("}" + ln);for (Method m : interfaces[0].getMethods()){Class<?>[] params = m.getParameterTypes();StringBuffer paramNames = new StringBuffer();StringBuffer paramValues = new StringBuffer();StringBuffer paramClasses = new StringBuffer();for (int i = 0; i < params.length; i++) {Class clazz = params[i];String type = clazz.getName();String paramName = toLowerFirstCase(clazz.getSimpleName());paramNames.append(type + " " +  paramName);paramValues.append(paramName);paramClasses.append(clazz.getName() + ".class");if(i > 0 && i < params.length-1){paramNames.append(",");paramClasses.append(",");paramValues.append(",");}}sb.append("public " + m.getReturnType().getName() + " " + m.getName() + "(" + paramNames.toString() + ") {" + ln);sb.append("try{" + ln);sb.append("Method m = " + interfaces[0].getName() + ".class.getMethod(\"" + m.getName() + "\",new Class[]{" + paramClasses.toString() + "});" + ln);sb.append((hasReturnValue(m.getReturnType()) ? "return " : "") + getCaseCode("this.h.invoke(this,m,new Object[]{" + paramValues + "})",m.getReturnType()) + ";" + ln);sb.append("}catch(Error _ex) { }");sb.append("catch(Throwable e){" + ln);sb.append("throw new UndeclaredThrowableException(e);" + ln);sb.append("}");sb.append(getReturnEmptyCode(m.getReturnType()));sb.append("}");}sb.append("}" + ln);return sb.toString();}private static Map<Class,Class> mappings = new HashMap<Class, Class>();static {mappings.put(int.class,Integer.class);}private static String getReturnEmptyCode(Class<?> returnClass){if(mappings.containsKey(returnClass)){return "return 0;";}else if(returnClass == void.class){return "";}else {return "return null;";}}private static String getCaseCode(String code,Class<?> returnClass){if(mappings.containsKey(returnClass)){return "((" + mappings.get(returnClass).getName() +  ")" + code + ")." + returnClass.getSimpleName() + "Value()";}return code;}private static boolean hasReturnValue(Class<?> clazz){return clazz != void.class;}private static String toLowerFirstCase(String src){char [] chars = src.toCharArray();chars[0] += 32;return String.valueOf(chars);}}

创建GPClassLoader 类：

public class GPClassLoader extends ClassLoader {private File classPathFile;public GPClassLoader(){String classPath = GPClassLoader.class.getResource("").getPath();this.classPathFile = new File(classPath);}@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {String className = GPClassLoader.class.getPackage().getName() + "." + name;if(classPathFile  != null){File classFile = new File(classPathFile,name.replaceAll("\\.","/") + ".class");if(classFile.exists()){FileInputStream in = null;ByteArrayOutputStream out = null;try{in = new FileInputStream(classFile);out = new ByteArrayOutputStream();byte [] buff = new byte[1024];int len;while ((len = in.read(buff)) != -1){out.write(buff,0,len);}return defineClass(className,out.toByteArray(),0,out.size());}catch (Exception e){e.printStackTrace();}}}return null;}
}

创建GPMeipo 类：

public class GPMeipo implements GPInvocationHandler {private Object target;public Object getInstance(Object target) throws Exception{this.target = target;Class<?> clazz = target.getClass();return GPProxy.newProxyInstance(new GPClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {before();Object obj = method.invoke(this.target,args);after();return obj;}private void before(){System.out.println("我是媒婆，我要给你找对象，现在已经确认你的需求");System.out.println("开始物色");}private void after(){System.out.println("OK的话，准备办事");}
}

到此，手写JDK 动态代理就完成了。小伙伴们，是不是有多了一个面试用的杀手锏呢？

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