《Java基础知识》动态代理(InvocationHandler)详解
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了《Java基础知识》动态代理(InvocationHandler)详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1. 什么是动态代理
对象的执行方法,交给代理来负责。比如user.get() 方法,是User对象亲自去执行。而使用代理则是由proxy去执行get方法。
举例:投资商找明星拍广告,投资商是通过经纪人联系的,经纪人可以帮明星接这个广告,也可以拒绝。做不做,怎么做都叫给经纪人和投资商谈。
2. 实际场景应用
2.1 校验用户权限,每一个菜单请求,都要判断一下请求的用户是否有该菜单权限。菜单多了,代码冗余,且容易遗漏。
通过动态代理就可以实现为:每一个用户,每一个菜单的请求,都经过代理(proxy),由他判断是否有权限,调用者只需要调用,实现自己的逻辑,不关心权限问题。
3. 动态代理完整案例:
/** * 创建用户接口 */ public interface UserBean { String getUser(); }
import demo.knowledgepoints.section.inf.UserBean; public class UserBeanImpl implements UserBean { private String user = null; //flag:0 无权限,1有权限。 private String flag = null; public String getFlag() { return flag; } public void setFlag(String flag) { this.flag = flag; } public UserBeanImpl(String user,String flag) { this.user = user; this.flag = flag; } public String getUserName() { return user; } public String getUser() { System.out.println("this is getUser() method!"); return user; } public void setUser(String user) { this.user = user; System.out.println("this is setUser() method!"); } }
import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class UserBeanProxy implements InvocationHandler { private Object targetObject; public UserBeanProxy(Object targetObject) { this.targetObject = targetObject; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { UserBeanImpl userBean = (UserBeanImpl) targetObject; String flag = userBean.getFlag(); Object result = null; //权限判断 if("1".equals(flag) ){ result = method.invoke(targetObject, args); }else{ System.out.println("sorry , You don‘t have permission"); } return result; } }
import demo.knowledgepoints.section.inf.UserBean; import java.lang.reflect.Proxy; public class TestSection { public static void main(String[] args) { UserBeanImpl targetObject = new UserBeanImpl("蕾蕾","1"); UserBeanProxy proxy = new UserBeanProxy(targetObject); //生成代理对象 UserBean object = (UserBean) Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(), targetObject.getClass().getInterfaces(), proxy); String userName = object.getUser(); System.out.println("userName: " + userName); } }
运行结果:
代理代理核心代码
UserBean object = (UserBean) Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),
targetObject.getClass().getInterfaces(), proxy);
public interface InvocationHandler { public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable; }
接口:InvocationHandler,代理需要实现该接口,并且实现方法:invoke。
方法:newProxyInstance原理分析:
先看源码
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException { //验证传入的InvocationHandler不能为空 Objects.requireNonNull(h); //复制代理类实现的所有接口 final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); //获取安全管理器 final SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); //进行一些权限检验 if (sm != null) { checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs); } //该方法先从缓存获取代理类, 如果没有再去生成一个代理类 Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); try { //进行一些权限检验 if (sm != null) { checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl); } //获取参数类型是InvocationHandler.class的代理类构造器 final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); final InvocationHandler ih = h; //如果代理类是不可访问的, 就使用特权将它的构造器设置为可访问 if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) { AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() { public Void run() { cons.setAccessible(true); return null; } }); } //传入InvocationHandler实例去构造一个代理类的实例 //所有代理类都继承自Proxy, 因此这里会调用Proxy的构造器将InvocationHandler引用传入 return cons.newInstance(new Object[]{h}); } catch (Exception e) { //统一用Exception捕获了所有异常 throw new InternalError(e.toString(), e); } }
可以看到,newProxyInstance方法首先是对参数进行一些权限校验,之后通过调用getProxyClass0方法生成了代理类的类对象,然后获取参数类型是InvocationHandler.class的代理类构造器。检验构造器是否可以访问,最后传入InvocationHandler实例的引用去构造出一个代理类实例,InvocationHandler实例的引用其实是Proxy持有着,因为生成的代理类默认继承自Proxy,所以最后会调用Proxy的构造器将引用传入。在这里我们重点关注getProxyClass0这个方法,看看代理类的Class对象是怎样来的,下面贴上该方法的代码
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) { //目标类实现的接口不能大于65535 if (interfaces.length > 65535) { throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded"); } //获取代理类使用了缓存机制 return proxyClassCache.get(loader, interfaces); }
可以看到getProxyClass0方法内部没有多少内容,首先是检查目标代理类实现的接口不能大于65535这个数,之后是通过类加载器和接口集合去缓存里面获取,如果能找到代理类就直接返回,否则就会调用ProxyClassFactory这个工厂去生成一个代理类。
//代理类生成工厂 private static final class ProxyClassFactory implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> { //代理类名称前缀 private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy"; //用原子类来生成代理类的序号, 以此来确定唯一的代理类 private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong(); @Override public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) { Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length); for (Class<?> intf : interfaces) { //这里遍历interfaces数组进行验证, 主要做三件事情 //1.intf是否可以由指定的类加载进行加载 //2.intf是否是一个接口 //3.intf在数组中是否有重复 } //生成代理类的包名 String proxyPkg = null; //生成代理类的访问标志, 默认是public final的 int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL; for (Class<?> intf : interfaces) { //获取接口的访问标志 int flags = intf.getModifiers(); //如果接口的访问标志不是public, 那么生成代理类的包名和接口包名相同 if (!Modifier.isPublic(flags)) { //生成的代理类的访问标志设置为final accessFlags = Modifier.FINAL; //获取接口全限定名, 例如:java.util.Collection String name = intf.getName(); int n = name.lastIndexOf(‘.‘); //剪裁后得到包名:java.util String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1)); //生成的代理类的包名和接口包名是一样的 if (proxyPkg == null) { proxyPkg = pkg; } else if (!pkg.equals(proxyPkg)) { //代理类如果实现不同包的接口, 并且接口都不是public的, 那么就会在这里报错 throw new IllegalArgumentException( "non-public interfaces from different packages"); } } } //如果接口访问标志都是public的话, 那生成的代理类都放到默认的包下:com.sun.proxy if (proxyPkg == null) { proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + "."; } //生成代理类的序号 long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement(); //生成代理类的全限定名, 包名+前缀+序号, 例如:com.sun.proxy.$Proxy0 String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num; //这里是核心, 用ProxyGenerator来生成字节码, 该类放在sun.misc包下 byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags); try { //根据二进制文件生成相应的Class实例 return defineClass0(loader, proxyName, proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length); } catch (ClassFormatError e) { throw new IllegalArgumentException(e.toString()); } } }
该工厂的apply方法会被调用用来生成代理类的Class对象,由于代码的注释比较详细,我们只挑关键点进行阐述,其他的就不反复赘述了。
1. 在代码中可以看到JDK生成的代理类的类名是“$Proxy”+序号。
2. 如果接口是public的,代理类默认是public final的,并且生成的代理类默认放到com.sun.proxy这个包下。
3. 如果接口是非public的,那么代理类也是非public的,并且生成的代理类会放在对应接口所在的包下。
4. 如果接口是非public的,并且这些接口不在同一个包下,那么就会报错。
参考:
https://www.cnblogs.com/liuyun1995/p/8157098.html
以上是关于《Java基础知识》动态代理(InvocationHandler)详解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
JDK_Proxy_InvocationHandler_动态代理
如何在spring代理中实现自我调用(self-invocation)