深入浅出MyBatis：反射和动态代理

Posted 2020-11-02

前三篇详细总结了Mybatis的基本特性、常用配置、映射器，相对于Hibernate，映射器的配置相对复杂，但有很好的灵活性和扩展性，可以应对各种业务场景。熟练掌握这些内容，可以流畅的使用MyBatis进行开发了。

后面准备介绍MyBatis的解析和运行原理以及自定义插件，今天看了书籍的这部分，都会涉及到反射和动态代理这些基础，本篇文章总结下这些，便于理解原理。

通过本篇的介绍，你会了解到：

• 反射和动态代理是解决什么问题的
• Class对象
• 反射能做什么
• 动态代理的实现方式：JDK动态代理、CGLIB

理解反射和动态代理

反射

首先看看官网对反射的定义：

可以通过java代码，获取当前加载类的字段、方法、构造函数等信息，并在安全限制内，使用反射字段、方法、构造函数进行操作。

简单来说，可以在运行时获得程序中每一个类型的成员信息。程序中定义的对象，其类型都是在编译期确定的，而反射可以动态地创建对象，并访问或调用其成员。

动态代理

所谓代理，是一个人或组织代替另一个人或组织做事，主要有3个角色：访问者、代理人、被代理人，访问者经由代理人，与被代理人交互，中间会加入一些自己的处理。

所谓的动态代理，是说在编译时不需要定义代理类，而是在运行时创建，这个是关键：在运行时创建代理类。

Class对象

Class类是一个实实在在的类，存在于java.lang包中，用来表示运行时类型信息。Class对象表示自定义类的类型信息，比如创建一个User类，JVM就会创建一个User对应的Class对象，保存User类相关的类型信息，该对象保存在jvm堆中，作为访问方法区中User类型信息的接口。

在使用自定义类时，会首先检查这个类的Class对象是否已经加载，如果没有加载，默认的类加载器就会先根据类名查找.class文件，Class对象就会被加载到内存。

可以通过下面3种方法获取Class对象：

• 使用Class类的forName静态方法；
• 直接获取某一个对象的class；
• 调用某个对象的getClass()方法；

Class对象是反射的基础，提供了获取类信息的方法，后面会介绍。

反射提供的功能

java反射框架主要提供以下内容：

• 在运行时判断对象所属的类；
• 在运行时创建对象；
• 在运行时获取类包含的成员变量、方法、父类、接口等信息；
• 在运行时调用一个对象的方法；

下面举例说明相关功能

创建实例：

//获取String所对应的Class对象
Class<?> c = User.class;
//获取String类带一个String参数的构造器
Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);
//根据构造器创建实例
User user = (User)constructor.newInstance("calm");

获取方法：

//返回类或接口声明的所有方法，包括私有的，但不包括继承的方法
public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException

//所有public方法，包括继承的方法
public Method[] getMethods() throws SecurityException

//返回一个特定的方法，第一个参数为方法名称，后面的参数为方法参数对应Class的对象
public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

调用方法：

Class<?> userClass=User.class;
Object obj = userClass.newInstance();
Method method =klass.getMethod("addRole",String.class);
method.invoke(obj,"超级管理员");

JDK动态代理

JDK本身提供了动态代理的实现，要求被代理者必须实现接口。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

第一个参数为类加载器，第二个参数是被代理者实现的接口列表，第三个参数是实现了InvocationHandler接口的对象。

InvocationHandler是一个接口，用于规范执行被代理者的方法，可在执行方法前后，添加公共的处理代码。生成的动态代理类包含一个InvocationHandler属性，调用对应方法时，会触发invoke方法的调用。

public class JDKProxy implements InvocationHandler {    

    private Object targetObject;//被代理对象   

    public Object newProxy(Object targetObject) {        
        this.targetObject = targetObject;     
        return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),
targetObject.getClass().getInterfaces(), this);
}    

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)//invoke方法    
            throws Throwable {    
        Object ret = null;         
        ret  = method.invoke(targetObject, args);      
        return ret;    
    }    
}    

测试代码：

JDKProxy jdkProxy=new JDKProxy();
UserService userService = (UserService) 
jdkProxy.newProxy(new UserServiceImp());    
userService.addRole("超级管理员");    

JDK动态代理的基本原理是根据定义好的规则，用传入的接口创建一个新类。

CGLIB动态代理

JDK动态代理要求必须有接口，CGLIB（Code Generate Library）动态代理没有这个要求，它是通过创建一个被代理类的子类，然后使用ASM字节码库修改代码来实现的。

public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {    
    private Object targetObject; //被代理对象

    public Object createProxyObject(Object obj) {    
        this.targetObject = obj;    
        Enhancer enhancer = new Enhancer();    
        enhancer.setSuperclass(obj.getClass());    
        enhancer.setCallback(this);    
        Object proxyObj = enhancer.create();    
        return proxyObj;
    }    

    public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args,    
            MethodProxy methodProxy) throws Throwable {    
        Object obj = null;       
        obj = method.invoke(targetObject, args);    
        return obj;    
    }       
}

测试代码：

CGLibProxy cgLibProxy=new CGLibProxy();
UserService userService = (UserService) 
cgLibProxy.newProxy(new UserServiceImp());    
userService.addRole("超级管理员");    

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。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。另外可以使用javassist框架操作字节码，它对开发者提供的接口比较优化。

了解了反射和动态代理，对后面介绍MyBatis的解析和运行原理有很大帮助，下一篇会重点介绍。

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