为什么jdk动态代理必须基于接口
原因如下:
1、生成的代理类继承了Proxy,由于java是单继承,所以只能实现接口,通过接口实现
2、从代理模式的设计来说,充分利用了java的多态特性,也符合基于接口编码的规范
CGLIB代理
CGLIB底层:使用字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类。
CGLIB(CODE GENERLIZE LIBRARY)代理是针对类实现代理,主要是对指定的类生成一个子类,覆盖其中的所有方法,所以该类或方法不能声明称final的。
如果目标对象实现了接口,可以强制使用CGLIB实现代理。
如果目标对象没有实现接口,则默认会采用CGLIB代理;
动态代理有关,无非是使用JDK动态代理,和cglib动态代理。一直不待明白的是为什么,jdk的动态代理需要接口才能实现,这也是其短板和令人诟病的地方。很多的博文说的很复杂,代码一大堆,没有太明白。手打了一下,参考了一些优秀的博文,在这里给自己做个总结。
首先,动态代理是个挺有用的东西,常见的就是javaAOP的有关,主要的作用是是在一个方法使用前后,能进行别的处理。比如吧,aop所说的,面向切面编程,日志有关,检测有关。都可以通过AOP或者说动态代理来实现。
先来看下最简单的代码下实现动态代理的情况,然后看下源码和我们的主题,为什么需要接口
为什么需要接口,先上结论
1.在需要继承proxy类获得有关方法和InvocationHandler构造方法传参的同时,java不能同时继承两个类,我们需要和想要代理的类建立联系,只能实现一个接口
2.需要反射获得代理类的有关参数,必须要通过某个类,反射获取有关方法,如本次测试用的 :printSomeThing
3.成功返回的是object类型,要获取原类,只能继承/实现,或者就是那个代理类
4.对具体实现的方法内部并不关心,这个交给InvocationHandler.invoke那个方法里去处理就好了,我只想根据你给我的接口反射出对我有用的东西。
5.考虑到设计模式,以及proxy编者编写代码的逻辑使然
过程:
1.实现简单的JDK动态代理
1.1为什么需要这个接口的---这个接口==
1. package Activeproxy.jdk;
2.
3. public interface tagService {
4.
5. public void printSomeThing();
6. }
1.2编写他的简单实现类
1. package Activeproxy.jdk;
2.
3. public class tagServiceImpl implements tagService {
4.
5. public final void printSomeThing() {
6. "this is printSomeThing Core ServiceImpl");
7. }
8.
9.
10. }
1.3编写调用处理程序InvocationHandler,实现该方法,其实在后面调用的时候,具体方法的调用,会进入这里面按下面invoke里面的顺序执行。
三个参数,分别代表,传入的代理实现类,此次调用的方法名称,有关参数
。这是平时使用的时候的动态代理的核心方法,看起来也很简答
1. package Activeproxy.jdk;
2.
3. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
4. import java.lang.reflect.Method;
5.
6. public class jdkInvocation implements InvocationHandler {
7.
8. private Object object;
9.
10. public void setTagServiceObject(Object object) {
11. this.object = object;
12. }
13.
14. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
15. "TagService代理前");
16. this.object, args);
17. "TagService代理后");
18. return returnObject;
19. }
20.
21. }
1.4编写调用类
1. package Activeproxy.jdk;
2.
3. import java.lang.reflect.Proxy;
4.
5. public class start {
6.
7. public static void main(String[] args) {
8. new jdkInvocation();
9. new tagServiceImpl());
10. tagService service = (tagService) Proxy
11. class.getClassLoader(), new Class[] { tagService.class }, invocation);
12. service.printSomeThing();
13.
14. }
15. }
启动后,控制台会输出
就简单的动态代理来说在这里就结束了,但是并没有解决的我的疑问,为什么jdk动态代理需要接口
主要的秘密在newProxyInstance这个方法里
2.1在jdk 1.8里这个方法的代码是这样的
1. @CallerSensitive
2. public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
3. Class<?>[] interfaces,
4. InvocationHandler h)
5. throws IllegalArgumentException
6. {
7. Objects.requireNonNull(h);
8.
9. final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
10. final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
11. if (sm != null) {
12. checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
13. }
14.
15. /*
16. * Look up or generate the designated proxy class.
17. */
18. Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
19.
20. /*
21. * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
22. */
23. try {
24. if (sm != null) {
25. checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
26. }
27.
28. final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
29. final InvocationHandler ih = h;
30. if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
31. new PrivilegedAction<Void>() {
32. public Void run() {
33. true);
34. return null;
35. }
36. });
37. }
38. return cons.newInstance(new Object[]{h});
39. catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
40. throw new InternalError(e.toString(), e);
41. catch (InvocationTargetException e) {
42. Throwable t = e.getCause();
43. if (t instanceof RuntimeException) {
44. throw (RuntimeException) t;
45. else {
46. throw new InternalError(t.toString(), t);
47. }
48. catch (NoSuchMethodException e) {
49. throw new InternalError(e.toString(), e);
50. }
51. }
讲解一下:
checkProxyAccess是验证一些参数
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);是查找或生成指定的代理类(重点)
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);这行代码是获取,生成代理类的构造函数是 InvocationHandler参数的方法
return cons.newInstance(new Object[]{h});这行代码的意思是将h,就是实现InvocationHandler的jdkInvocation注入到cons中。然后newInstance生成一个已经组装过参数的代理类。
现在这个参数名是cl的代理类,经过,获得cl,注入InvocationHandler的实现类。通过他newInstance的类,我们可以猜测一下,应该是有一个构造方法可以注入InvocationHandler的实现类。而且,还能被(tagService)这样强转,那么应该是继承了或者实现了tagService。
so,到这一步,理论上来说我们可以知道:一个代理类,继承或者实现了我们专门创的接口,且内部有构造方法接受InvocationHandler的实现类。两个类关联起来了。而且,如果调用实例化成功的话,我们已经可以通过接口访问内部的方法了。
那么重点来了,这个方法里的重点就是getProxyClass0(loader, intfs);这个方法里面是什么样的,做了哪些操作,返回的是什么代理类
3.1 getProxyClass0 通过该类源码,发现其实他是从 proxyClassCache里获取的。这个是已经获取完毕后放在所谓,有关代理的静态缓存中。怎么处理的秘密在ProxyClassFactory中
1. private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
2. Class<?>... interfaces) {
3. if (interfaces.length > 65535) {
4. throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
5. }
6.
7. // If the proxy class defined by the given loader implementing
8. // the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
9. // otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
10. return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
11. }
3.2.ProxyClassFactory
1. private static final class ProxyClassFactory
2. implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
3. {
4. // prefix for all proxy class names
5. private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";
6.
7. // next number to use for generation of unique proxy class names
8. private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();
9.
10. @Override
11. public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
12.
13. new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
14. for (Class<?> intf : interfaces) {
15. /*
16. * Verify that the class loader resolves the name of this
17. * interface to the same Class object.
18. */
19. null;
20. try {
21. false, loader);
22. catch (ClassNotFoundException e) {
23. }
24. if (interfaceClass != intf) {
25. throw new IllegalArgumentException(
26. " is not visible from class loader");
27. }
28. /*
29. * Verify that the Class object actually represents an
30. * interface.
31. */
32. if (!interfaceClass.isInterface()) {
33. throw new IllegalArgumentException(
34. " is not an interface");
35. }
36. /*
37. * Verify that this interface is not a duplicate.
38. */
39. if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {
40. throw new IllegalArgumentException(
41. "repeated interface: " + interfaceClass.getName());
42. }
43. }
44.
45. null; // package to define proxy class in
46. int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;
47.
48. /*
49. * Record the package of a non-public proxy interface so that the
50. * proxy class will be defined in the same package. Verify that
51. * all non-public proxy interfaces are in the same package.
52. */
53. for (Class<?> intf : interfaces) {
54. int flags = intf.getModifiers();
55. if (!Modifier.isPublic(flags)) {
56. accessFlags = Modifier.FINAL;
57. String name = intf.getName();
58. int n = name.lastIndexOf('.');
59. 1) ? "" : name.substring(0, n + 1));
60. if (proxyPkg == null) {
61. proxyPkg = pkg;
62. else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
63. throw new IllegalArgumentException(
64. "non-public interfaces from different packages");
65. }
66. }
67. }
68.
69. if (proxyPkg == null) {
70. // if no non-public proxy interfaces, use com.sun.proxy package
71. ".";
72. }
73.
74. /*
75. * Choose a name for the proxy class to generate.
76. */
77. long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
78. String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;
79.
80. /*
81. * Generate the specified proxy class.
82. */
83. byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
84. proxyName, interfaces, accessFlags);
85. try {
86. return defineClass0(loader, proxyName,
87. 0, proxyClassFile.length);
88. catch (ClassFormatError e) {
89. /*
90. * A ClassFormatError here means that (barring bugs in the
91. * proxy class generation code) there was some other
92. * invalid aspect of the arguments supplied to the proxy
93. * class creation (such as virtual machine limitations
94. * exceeded).
95. */
96. throw new IllegalArgumentException(e.toString());
97. }
98. }
99. }
这么长的一大串代码其实也没干太多事,无非也就是验证参数,验证接口,反射获得接口。重点是
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass( proxyName, interfaces, accessFlags);
这个方法就是要找到的原因。他隐藏起来了最关键的,怎么组装了一个byte类型代理类。在后面传了回去
通过反编译,我们得知,返回的结果是,
1. package com.sun.proxy;
2.
3. import com.Activeproxy.jdk.tagService;
4. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
5. import java.lang.reflect.Method;
6. import java.lang.reflect.Proxy;
7. import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
8.
9. public final class $Proxy0 extends Proxy implements tagService{
10. private static Method m1;
11. private static Method m3;
12. private static Method m0;
13. private static Method m2;
14.
15. public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler) {
16. super(paramInvocationHandler);
17. }<strong> </strong>
18.
19. public final boolean equals(Object paramObject) {
20. try {
21. return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
22. }
23. catch (Error|RuntimeException localError) {
24. throw localError;
25. }
26. catch (Throwable localThrowable) {
27. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
28. }
29. }
30.
31. public final void printSomeThing(String paramString) {
32. try {
33. this.h.invoke(this, m3, new Object[] { paramString });
34. return;
35. }
36. catch (Error|RuntimeException localError) {
37. throw localError;
38. }
39. catch (Throwable localThrowable) {
40. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
41. }
42. }
43.
44. public final int hashCode() {
45. try {
46. return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
47. }
48. catch (Error|RuntimeException localError) {
49. throw localError;
50. }
51. catch (Throwable localThrowable) {
52. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
53. }
54. }
55.
56. public final String toString() {
57. try {
58. return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
59. }
60. catch (Error|RuntimeException localError) {
61. throw localError;
62. }
63. catch (Throwable localThrowable) {
64. throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
65. }
66. }
67.
68. static {
69. try {
70. "java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
71. "com.Activeproxy.jdk.tagService").getMethod("printSomeThing", new Class[0]);
72. "java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
73. "java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
74. return;
75. }
76. catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException) {
77. throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
78. }
79. catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException) {
80. throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
81. }
82. }
83. }
看到这个方法,就算破案了。这个就是jdk动态代理和为什么需要接口。因为
1.在需要继承proxy类获得有关方法和InvocationHandler构造方法传参的同时,java不能同时继承两个类,我们需要和想要代理的类建立联系,只能实现一个接口
2.需要反射获得代理类的有关参数,必须要通过某个类,反射获取有关方法,如本次测试用的 :printSomeThing
3.成功返回的是object类型,要获取原类,只能继承/实现,或者就是那个代理类
4.对具体实现的方法内部并不关心,这个交给InvocationHandler.invoke那个方法里去处理就好了,我只想根据你给我的接口反射出对我有用的东西。
5.考虑到设计模式,以及proxy编者编写代码的逻辑使然