深入理解JDK动态代理

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：

1. public interface IProvider { 
2.     
3.   Object getData(String json); 
4.    
5. } 

接口的实现类如下：

1. public class SimpleProvider implements IProvider { 
2.     @Override 
3.     public Object getData(String json) { 
4.         //解析json 拿到数据 
5.         return parseJson(json); 
6.     } 

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：

1. public class ProviderProxy implements IProvider{ 
2.  
3.     //持有一个被代理对象的引用（在这里是SimpleProvider） 
4.     IProvider iProvider; 
5.  
6.     public StaticProviderProxy(IProvider iProvider){ 
7.         this.iProvider = iProvider; 
8.     } 
9.  
10.     @Override 
11.     public Object getData(String json) { 
12.         //做限流检查 
13.         if(callSpeed > flowLimt) { 
14.           //流量超限 
15.            throw FlowLimitException(); 
16.         } 
17.         Object object = iProvider.getData(json); 
18.         return object; 
19.     } 
20. } 
21. //main  
22. public static void main(String[] args) { 
23.   IProvider provider = new ProviderProxy(new SimpleProvider()); 
24.     provider.getData("{\"data\":{}}"); 
25. } 

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：

1. public class ProviderHandler implements InvocationHandler { 
2.     Object target; 
3.  
4.     public Object bind(Object target){ 
5.         this.target = target; 
6.         //这里生成了代理对象 
7.         return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), 
8.                 target.getClass().getInterfaces(), this); 
9.     } 
10.  
11.     @Override 
12.     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
13.         //限流 
14.         flowLimit(args); 
15.         Object obj = method.invoke(target, args); 
16.         //打印日志 
17.         logger.info("print log..."); 
18.         return obj; 
19.     } 
20. } 
21. //main 
22. public static void main(String[] args) { 
23.    ProviderHandler providerHandler = new ProviderHandler(); 
24.    IProvider iProvider = (IProvider) providerHandler.bind(new SimpleProvider()); 
25.    iProvider.getData("weibo.data"); 
26. } 

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

1. public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, 
2.                                           Class<?>[] interfaces, 
3.                                           InvocationHandler h) 
4.         throws IllegalArgumentException 
5.     { 
6.         //对 Invocationhandler做判空处理 
7.         Objects.requireNonNull(h); 
8.         //复制[IProvider接口] 
9.         final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); 
10.  
11.        //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 
12.         Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); 
13.         //获取构造器 
14.         final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); 
15.         //保存InvocationHandler的引用 
16.         final InvocationHandler ih = h; 
17.         //通过构造器实例化Proxy代理对象 
18.         return cons.newInstance(new Object[]{h}); 
19.     } 

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。

1. byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0", WeiboProvider.class.getInterfaces()); 
2. String path = "C:**/IdeaProjects/study/out/production/study/SimpleProxy.class"; 
3. try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path)) { 
4.     fos.write(classFile); 
5.     fos.flush(); 
6.     System.out.println("代理类class文件写入成功"); 
7.    } catch (Exception e) { 
8.      System.out.println("写文件错误"); 
9.  } 

反编译Proxy0如下：

1. //Proxy0 是动态生成的类，继承自Proxy，实现了IProvider接口 
2. public final class $Proxy0 extends Proxy implements IProvider { 
3.     private static Method m1; 
4.     private static Method m2; 
5.     private static Method m3; 
6.     private static Method m0; 
7.  
8.     public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  { 
9.         super(var1); 
10.     } 
11.  
12.     public final boolean equals(Object var1) throws  { 
13.         try { 
14.             return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue(); 
15.         } catch (RuntimeException | Error var3) { 
16.             throw var3; 
17.         } catch (Throwable var4) { 
18.             throw new UndeclaredThrowableException(var4); 
19.         } 
20.     } 
21.  
22.     public final String toString() throws  { 
23.         try { 
24.             return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null); 
25.         } catch (RuntimeException | Error var2) { 
26.             throw var2; 
27.         } catch (Throwable var3) { 
28.             throw new UndeclaredThrowableException(var3); 
29.         } 
30.     } 
31.  
32.     public final String getData(String var1) throws  { 
33.         try { 
34.             //m3就是IProvider 接口的getData方法  
35.             //super.h 是父类java.lang.reflect.Proxy的属性 InvocationHandler 
36.             return (String)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1}); 
37.         } catch (RuntimeException | Error var3) { 
38.             throw var3; 
39.         } catch (Throwable var4) { 
40.             throw new UndeclaredThrowableException(var4); 
41.         } 
42.     } 
43.  
44.     public final int hashCode() throws  { 
45.         try { 
46.             return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue(); 
47.         } catch (RuntimeException | Error var2) { 
48.             throw var2; 
49.         } catch (Throwable var3) { 
50.             throw new UndeclaredThrowableException(var3); 
51.         } 
52.     } 
53.  
54.     static { 
55.         try { 
56.             m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")}); 
57.             m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]); 
58.             //m3就是IProvider 接口的getData方法 
59.             m3 = Class.forName("aop.IProvider").getMethod("getData", new Class[]{Class.forName("java.lang.String")}); 
60.             m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]); 
61.         } catch (NoSuchMethodException var2) { 
62.             throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage()); 
63.         } catch (ClassNotFoundException var3) { 
64.             throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage()); 
65.         } 
66.     } 
67. } 

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。

1. public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException { 
2.            if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) { 
3.    Class<?> targetClass = config.getTargetClass(); 
4.    if (targetClass == null) { 
5.     throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " + 
6.       "Either an interface or a target is required for proxy creation."); 
7.    } 
8.       // 如果是接口，使用jdk代理  
9.    if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) { 
10.     return new JdkDynamicAopProxy(config); 
11.    } 
12.       //否则使用cglib 
13.    return new ObjenesisCglibAopProxy(config); 
14.   } 
15.   else { 
16.    return new JdkDynamicAopProxy(config); 
17.   } 
18.  } 

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/34LAnTGhqe7DTYmT1PRQJg