深入理解JDK动态代理

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代理模式的目的是在不修改原有类方法设计的基础上，对方法行为进行增强。

为了好理解，举个实际场景，我们业务场景中经常有限流的需求，常规操作是在需要限流的接口代码前加入调用次数判断的代码，但是这样每个需要限流的方法都需要加，工作量大不说，一方面不好维护，不能很清晰的知道每个接口限流值，另一方面，限流代码和业务代码堆叠在一起，也影响代码阅读。解法是做一套统一限流，一般好点的会有专门的接口限流平台，配置对应的接口名，设置限流值，直接就可以限流，实现方式就可以用动态代理。不修改原接口的实现，对接口进行增强。

动态代理的优势是实现无侵入式的代码扩展，做方法的增强；让你可以在不用修改源码的情况下，增强一些方法；在方法的前后你可以做你任何想做的事情（甚至不去执行这个方法就可以）。

静态代理

既然有动态，那一定有静态，说下区别吧，

静态：最大的区别是静态是编译期就决定了，在程序运行之前，代理类的.class文件已经存在了。被代理类是什么，代理类实现方式。

举个栗子：

我现在有个接口，是把Json字符串解析成Object 对象，接口如下：

public interface IProvider {Object getData(String json);}

接口的实现类如下：

public class SimpleProvider implements IProvider {@Overridepublic Object getData(String json) {//解析json 拿到数据return parseJson(json);}

那现在有个需求，需要对 getData 方法做限流，指定用静态代理的方式。

需要很简单，我就直接贴了：

public class ProviderProxy implements IProvider{//持有一个被代理对象的引用（在这里是SimpleProvider）IProvider iProvider;public StaticProviderProxy(IProvider iProvider){this.iProvider = iProvider;}@Overridepublic Object getData(String json) {//做限流检查if(callSpeed > flowLimt) {//流量超限throw FlowLimitException();}Object object = iProvider.getData(json);return object;}
}
//main
public static void main(String[] args) {IProvider provider = new ProviderProxy(new SimpleProvider());provider.getData("{\"data\":{}}");
}

这就是静态代理，代理类（ProviderProxy）实现和需要做方法增强的被代理类（SimpleProvider）实现同一个接口（IProvider），方法具体实现上做增强，这里是限流检查。

动态代理

Java 动态代理

动态代理类：在程序运行时，通过反射机制动态生成。
动态代理类通常代理接口下的所有类。静态一般指定某个类代理。
动态代理事先不知道要代理的是什么，只有在运行的时候才能确定。静态是编译期确定的。

还是以IProvider 接口为例，同样是要对 SimpleProvider 做增强，如下：

public class ProviderHandler implements InvocationHandler {Object target;public Object bind(Object target){this.target = target;//这里生成了代理对象return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(), this);}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {//限流flowLimit(args);Object obj = method.invoke(target, args);//打印日志logger.info("print log...");return obj;}
}
//main
public static void main(String[] args) {ProviderHandler providerHandler = new ProviderHandler();IProvider iProvider = (IProvider) providerHandler.bind(new SimpleProvider());iProvider.getData("weibo.data");
}

这里有三个对象：

SimpleProvider 对象 , 我们称之为被代理对象
ProviderHandler 对象,我们称之为执行者对象
Proxy对象（通过在ProviderHandler bind方法中使用Proxy.newProxyInstance生成的对象）我们称之为代理对象

这三个对象是什么关系呢？

Proxy是真正的代理类，SimpleProvider是被代理类，ProviderHandler是执行方法增强的执行者。

我们是为了增强SimpleProvider （被代理对象）的getData方法，就Proxy对象来代理被代理对象的执行，Proxy不亲自来做这件事，而是交给执行者对象ProviderHandler 来实现增加的目录，执行调用前的限流校验。

实际怎么实现的呢？

newProxyInstance源码

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException{//对 Invocationhandler做判空处理Objects.requireNonNull(h);//复制[IProvider接口]final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();//根据IProvider的类加载器IProvider接口生成了Proxy类,关键：根据类加载器和接口对象在JVM缓存中生成一个类对象Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);//获取构造器final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);//保存InvocationHandler的引用final InvocationHandler ih = h;//通过构造器实例化Proxy代理对象return cons.newInstance(new Object[]{h});}

代码注释写的很清晰。

可能这个地方大家都会疑惑，生成的Proxy对象是怎样调用执行者的invoke函数的。

这个地方通过这段代码将Proxy0的class字节码输出到文件。

byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0", WeiboProvider.class.getInterfaces());
String path = "C:**/IdeaProjects/study/out/production/study/SimpleProxy.class";
try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path)) {fos.write(classFile);fos.flush();System.out.println("代理类class文件写入成功");} catch (Exception e) {System.out.println("写文件错误");}

反编译Proxy0如下：

//Proxy0 是动态生成的类，继承自Proxy，实现了IProvider接口
public final class $Proxy0 extends Proxy implements IProvider {private static Method m1;private static Method m2;private static Method m3;private static Method m0;public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  {super(var1);}public final boolean equals(Object var1) throws  {try {return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();} 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);}}public final String getData(String var1) throws  {try {//m3就是IProvider 接口的getData方法 //super.h 是父类java.lang.reflect.Proxy的属性 InvocationHandlerreturn (String)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1});} catch (RuntimeException | Error var3) {throw var3;} catch (Throwable var4) {throw new UndeclaredThrowableException(var4);}}public final int hashCode() throws  {try {return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();} catch (RuntimeException | Error var2) {throw var2;} catch (Throwable var3) {throw new UndeclaredThrowableException(var3);}}static {try {m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")});m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);//m3就是IProvider 接口的getData方法m3 = Class.forName("aop.IProvider").getMethod("getData", new Class[]{Class.forName("java.lang.String")});m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);} catch (NoSuchMethodException var2) {throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());} catch (ClassNotFoundException var3) {throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());}}
}

重点在 return (String)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1});代码。

$Proxy0继承Proxy类，实现了IProvider接口，所以也有getData()函数，而getData函数调用的是执行者InvocationHandler的invoke方法，m3是通过反射拿到的Method对象，所以看getData调用invoke传递的。三个参数，第一个是Proxy对象，第二个是getData方法对象，第三个是参数。

总结一下：

动态代理的本质就是，生成一个继承自Proxy，实现被代理接口(IProvider)的类 - Proxy0。
Proxy0 持有InvocationHandler实例，InvocationHandler 持有SimpleProvider实例。Proxy0调用接口 getData方法时，先传递给InvocationHandler，InvocationHandler再传递给SimpleProvider实例。

动态代理实际上就是帮我们在JVM内存中直接重新生成了代理类class和对应类对象，然后通过执行者InvocationHandler调用被代理对象SimpleProvider。

Spring AOP中的代理

Spring代理其实是对JDK动态代理和CGLIB代理进行了封装，并且引入了AOP的概念，同时引入了AspectJ中的一些注解：@pointCut @After 等。

public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {Class<?> targetClass = config.getTargetClass();if (targetClass == null) {throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +"Either an interface or a target is required for proxy creation.");}// 如果是接口，使用jdk代理 if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {return new JdkDynamicAopProxy(config);}//否则使用cglibreturn new ObjenesisCglibAopProxy(config);}else {return new JdkDynamicAopProxy(config);}}

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