深入Java-动态代理+源码分析Proxy、InvocationHandler

先来理一下概念理论

代理三要素

抽象主题角色（Subject）

具体主题角色（RealSubject)

代理主题角色（Proxy)

代理关系图

栗子

Subject：购房需求

RealSubject：小明的购房需求

Proxy：中介A（只为小明服务）

中介可以帮助或者代理小明做一些事情，比如筛选房源、预沟通等等，这就是代理的好处，专业、高效。

但是有以下问题：

1、中介A只为小明服务，如果小红、小强都要买房，怎么办呢？

2、小明还有买车需求，也想找中介帮忙，怎么办呢？中介A懂房但不懂车。

问题

静态代理中，此时就需要new 新的代理类，无论怎么抽象、怎么封装，一个代理类总是能力有限的。要为每个目标Subject编写对应的代理类，随着系统庞大，工作量会剧增，并且可维护性变差。那么思考，面对变化万千的subject，如何才能少写代理类，或者不写代理类，又能完成代理功能呢？

思考方向：一个接口（subject） --》如何得到一个代理类proxy？这不是自动生成类吗？是的，反射、Class。

这就是动态代理。

Java的解决方案，动态代理

Java用jdk提供的Proxy和InvocationHandler结合实现动态代理功能。先来看一段使用栗子

// 获取 买房需求 的Class
Class<?> proxyClass = Proxy.getProxyClass(BuyHouse.class.getClassLoader(), BuyHouse.class);

// 通过Class的构造器Constructor 动态创建统一的代理服务Lianjia
Constructor<?> constructor = proxyClass.getConstructor(InvocationHandler.class);
BuyHouse lianjia = (BuyHouse) constructor.newInstance(new InvocationHandler() {
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 这里就可以随意添加服务了
        // 根据不同人的需求，筛选房子
        XiaomingBuyHouse xiaomingBuyHouse = new XiaomingBuyHouse();
        System.out.println("Lianjia帮每个人筛选好房子");

        // RealSubject，真实客户的看房行为
        Object result = method.invoke(xiaomingBuyHouse, args);

        // 有了这个动态代理的功能，相当于能自动动态生成符合每个人需求的独立的代理服务
        // 这样单个中介 变成了 中介公司。效率更高、服务更好了
        return result;
    }
});

lianjia.seekHouse();

// 简写
BuyHouse lianjia2 = (BuyHouse) Proxy.newProxyInstance(BuyHouse.class.getClassLoader(), new Class[]{ BuyHouse.class }, new InvocationHandler() {
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 进行代理
        return null;
    }
});
lianjia2.seekHouse();

可以看到，java实现的动态代理离不开这几个核心点

1、Proxy.getProxyClass 或者 Proxy.newProxyInstance

2、InvocationHandler#invoke

3、反射

动态代理里，反射是贯穿始终的。

大家可能会奇怪，一个 Proxy 一个InvocationHandler，底层到底做什么了，怎么就能代理了呢？我们也没看到调用 InvocationHandler的关键方法 invoke啊。

源码分析

下面简单看源码分析一下。

java.lang.reflect.Proxy#newProxyInstance

getProxyClass0(loader, intfs)

我们重点关注参数里的interfaces和invocationHandle，无论是 Proxy.newProxyInstance()方式还是 getProxyClass()方式，重点都落在了getProxyClass0(loader, intfs)

是的，这就是代理类的核心生成逻辑。

proxyClassCache.get(loader, interfaces)

java.lang.reflect.Proxy#getProxyClass0

对代理类的缓存策略，后边就能看出来，这是非常有必要的，这个缓存数据结构相当复杂，我们找到核心的点：

java.lang.reflect.WeakCache#get

我们看到proxyClassCache.get(loader, interfaces)，无论如何缓存，找return就对了。

if (supplier != null) {
    // supplier might be a Factory or a CacheValue<V> instance
    V value = supplier.get();
    if (value != null) {
        return value;
    }
}

supplier.get()

然后就是 supplier.get()，也就是 java.lang.reflect.WeakCache.Factory#get

java.lang.reflect.WeakCache.Factory#get

而这里的重点是 value = Objects.requireNonNull(valueFactory.apply(key, parameter));

注：Objects.requireNonNull()返回值还是参数本身哈，仅仅是进行非空判断，

public static <T> T requireNonNull(T obj) {
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException();
        return obj;
    }

所以这里的重点就是 valueFactory.apply(key, parameter); 而valueFactory是什么呢？

java.lang.reflect.WeakCache#WeakCache

是的，终于扯到关键了 ProxyClassFactory。

java.lang.reflect.Proxy.ProxyClassFactory#apply

到这里基本理顺了，所以动态代理的核心，还是利用上面讲到的反射等技术，动态生成代理类的过程。

ProxyClassFactory#apply方法里省略里很多逻辑，大家可以展开一下，肯定会似曾相识。

比如：

在代码中可以看到JDK生成的代理类的类名是“$Proxy”+序号。

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。

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。

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。

sun.misc.ProxyGenerator.ProxyMethod#generateMethod

如果要继续深入追寻生成的代理类和 InvocationHandler的invoke的关系，继续往里看两层，就是了👇

sun.misc.ProxyGenerator#generateProxyClass(java.lang.String, java.lang.Class<?>[], int)

sun.misc.ProxyGenerator#generateClassFile

sun.misc.ProxyGenerator.ProxyMethod#generateMethod

是的，就是我们生成字节码的常用套路。

到这里，就完全扣上了，再回头看 java实现的动态代理离不开这几个核心点

1、Proxy 2、InvocationHandler 3、反射技术

参考 www.zhihu.com/question/20…

www.cnblogs.com/liuyun1995/…