Java Proxy机制详细解读

作者：袖梨 2022-06-29

动态代理其实就是java.lang.reflect.Proxy类动态的根据您指定的所有接口生成一个class byte，该class会继承Proxy类，并实现所有你指定的接口（您在参数中传入的接口数组）；然后再利用您指定的classloader将 class byte加载进系统，最后生成这样一个类的对象，并初始化该对象的一些值，如invocationHandler,以即所有的接口对应的Method成员。初始化之后将对象返回给调用的客户端。这样客户端拿到的就是一个实现你所有的接口的Proxy对象。请看实例分析：

一业务接口类

public interface BusinessProcessor {
 public void processBusiness();
}

二业务实现类

public class BusinessProcessorImpl implements BusinessProcessor {
 public void processBusiness() {
 System.out.println("processing business.....");
 }
}

三业务代理类

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class BusinessProcessorHandler implements InvocationHandler {
 private Object target = null;
 BusinessProcessorHandler(Object target){
 this.target = target;
 }
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
  throws Throwable {
 System.out.println("You can do something here before process your business");
 Object result = method.invoke(target, args);
 System.out.println("You can do something here after process your business");
 return result;
 }
}

四客户端应用类

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 BusinessProcessorImpl bpimpl = new BusinessProcessorImpl();
 BusinessProcessorHandler handler = new BusinessProcessorHandler(bpimpl);
 BusinessProcessor bp = (BusinessProcessor)Proxy.newProxyInstance(bpimpl.getClass().getClassLoader(), bpimpl.getClass().getInterfaces(), handler);
 bp.processBusiness();
 }
}

现在我们看一下打印结果：

You can do something here before process your business
processing business.....
You can do something here after process your business

通过结果我们就能够很简单的看出Proxy的作用了，它能够在你的核心业务方法前后做一些你所想做的辅助工作，如log日志，安全机制等等。

现在我们来分析一下上面的类的工作原理。

类一二没什么好说的。先看看类三吧。实现了InvocationHandler接口的invoke方法。其实这个类就是最终Proxy调用的固定接口方法。Proxy不管客户端的业务方法是怎么实现的。当客户端调用Proxy时，它只会调用InvocationHandler的invoke接口，所以我们的真正实现的方法就必须在invoke方法中去调用。关系如下：

 BusinessProcessorImpl bpimpl = new BusinessProcessorImpl();
 BusinessProcessorHandler handler = new BusinessProcessorHandler(bpimpl);
BusinessProcessor bp = (BusinessProcessor)Proxy.newProxyInstance(....);
bp.processBusiness()-->invocationHandler.invoke()-->bpimpl.processBusiness();

那么bp到底是怎么样一个对象呢。我们改一下main方法看一下就知道了：

 public static void main(String[] args) {
 BusinessProcessorImpl bpimpl = new BusinessProcessorImpl();
 BusinessProcessorHandler handler = new BusinessProcessorHandler(bpimpl);
 BusinessProcessor bp = (BusinessProcessor)Proxy.newProxyInstance(bpimpl.getClass().getClassLoader(), bpimpl.getClass().getInterfaces(), handler);
 bp.processBusiness();
 System.out.println(bp.getClass().getName());
 }

输出结果：

You can do something here before process your business
processing business.....
You can do something here after process your business
$Proxy0

bp原来是个$Proxy0这个类的对象。那么这个类到底是长什么样子呢？好的。我们再写二个方法去把这个类打印出来看个究竟，是什么三头六臂呢？我们在main下面写如下两个静态方法。

public static String getModifier(int modifier){
 String result = "";
 switch(modifier){
  case Modifier.PRIVATE:
  result = "private";
  case Modifier.PUBLIC:
  result = "public";
  case Modifier.PROTECTED:
  result = "protected";
  case Modifier.ABSTRACT :
  result = "abstract";
  case Modifier.FINAL :
  result = "final";
  case Modifier.NATIVE :
  result = "native";
  case Modifier.STATIC :
  result = "static";
  case Modifier.SYNCHRONIZED :
  result = "synchronized";
  case Modifier.STRICT :
  result = "strict";
  case Modifier.TRANSIENT :
  result = "transient";
  case Modifier.VOLATILE :
  result = "volatile";
  case Modifier.INTERFACE :
  result = "interface";
 }
 return result;
 }
 public static void printClassDefinition(Class clz){
 String clzModifier = getModifier(clz.getModifiers());
 if(clzModifier!=null && !clzModifier.equals("")){
  clzModifier = clzModifier + " ";
 }
 String superClz = clz.getSuperclass().getName();
 if(superClz!=null && !superClz.equals("")){
  superClz = "extends " + superClz;
 }
 Class[] interfaces = clz.getInterfaces();
 String inters = "";
 for(int i=0; i

再改写main方法

 public static void main(String[] args) {
 BusinessProcessorImpl bpimpl = new BusinessProcessorImpl();
 BusinessProcessorHandler handler = new BusinessProcessorHandler(bpimpl);
 BusinessProcessor bp = (BusinessProcessor)Proxy.newProxyInstance(bpimpl.getClass().getClassLoader(), bpimpl.getClass().getInterfaces(), handler);
 bp.processBusiness();
 System.out.println(bp.getClass().getName());
 Class clz = bp.getClass();
 printClassDefinition(clz);
 }

现在我们再看看输出结果：

You can do something here before process your business
processing business.....
You can do something here after process your business
$Proxy0
$Proxy0 extends java.lang.reflect.Proxy implements com.tom.proxy.dynamic.BusinessProcessor
{
  java.lang.reflect.Method m4;
  java.lang.reflect.Method m2;
  java.lang.reflect.Method m0;
  java.lang.reflect.Method m3;
  java.lang.reflect.Method m1;
  void processBusiness();
  int hashCode();
  boolean equals(java.lang.Object);
  java.lang.String toString();
}

很明显，Proxy.newProxyInstance方法会做如下几件事：

1，根据传入的第二个参数interfaces动态生成一个类，实现interfaces中的接口，该例中即BusinessProcessor接口的processBusiness方法。并且继承了Proxy类，重写了hashcode,toString,equals等三个方法。具体实现可参看 ProxyGenerator.generateProxyClass(...); 该例中生成了$Proxy0类

2，通过传入的第一个参数classloder将刚生成的类加载到jvm中。即将$Proxy0类load

3，利用第三个参数，调用$Proxy0的$Proxy0(InvocationHandler)构造函数创建$Proxy0的对象，并且用interfaces参数遍历其所有接口的方法，并生成Method对象初始化对象的几个Method成员变量

4，将$Proxy0的实例返回给客户端。
现在好了。我们再看客户端怎么调就清楚了。

1，客户端拿到的是$Proxy0的实例对象，由于$Proxy0继承了BusinessProcessor，因此转化为BusinessProcessor没任何问题。

BusinessProcessor bp = (BusinessProcessor)Proxy.newProxyInstance(....);

2，bp.processBusiness()；

实际上调用的是$Proxy0.processBusiness();那么$Proxy0.processBusiness()的实现就是通过InvocationHandler去调用invoke方法啦!

Java Proxy机制详细解读

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