JDK8源码分析Jdk动态代理底层原理
本文侧重分析JDK8中jdk动态代理的源码，若是想看JDK17源码分析可以看我的这一篇文章 JDK17源码分析Jdk动态代理底层原理-CSDN博客两者之间有着略微的差别，JDK17在JDK8上改进了不少
目录
源码分析
过程
生成的代理类大致结构
本文侧重分析JDK8中jdk动态代理的源码，若是想看JDK17源码分析可以看我的这一篇文章 JDK17源码分析Jdk动态代理底层原理-CSDN博客
两者之间有着略微的差别，JDK17在JDK8上改进了不少
InvocationHandler最终存储在代理类实例的h字段中，这个字段是从Proxy类继承的。当调用代理对象的方法时，会调用这个h字段引用的InvocationHandler实例的invoke方法。如许就实现了方法调用的拦截和处置惩罚。
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源码分析
public class Proxy implements java.io.Serializable {
/**
* InvocationHandler对象，用于处理代理类的方法调用
* 这个字段会被所有代理类继承，存储在代理类实例中
*/
protected InvocationHandler h;
/**
* 代理类的构造函数，将InvocationHandler传递给代理类实例
* 这个构造函数会被所有代理类调用
*/
protected Proxy(InvocationHandler h) {
Objects.requireNonNull(h);
this.h = h;
}
/**
* 创建代理类实例的核心方法
* loader: 类加载器，用于加载代理类
* interfaces: 代理类需要实现的接口数组
* h: 调用处理器，用于处理代理类的方法调用
*/
@CallerSensitive
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h) {
// 检查InvocationHandler是否为空
Objects.requireNonNull(h);
// 复制接口数组，确保安全性
final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
// 获取安全管理器
final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
// 检查权限
checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
}
/*
* 查找或生成代理类
* 这是最核心的步骤，会生成代理类的字节码
*/
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
try {
// 检查权限
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
// 获取代理类的构造函数
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
final InvocationHandler ih = h;
// 如果构造函数是非public的，设置其可访问
if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
cons.setAccessible(true);
return null;
}
});
}
// 创建代理类实例
return cons.newInstance(new Object[]{h});
} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
}
}
/**
* 获取代理类的核心方法
* 这个方法会调用ProxyClassFactory来生成代理类
*/
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces) {
// 如果接口数量超过65535，抛出异常
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
// 从缓存中获取代理类，如果不存在则生成
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}
}
/**
* 代理类工厂，负责生成代理类的字节码
*/
private static final class ProxyClassFactory
implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> {
// 代理类名称前缀
private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";
// 原子计数器，用于生成唯一的代理类名
private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();
@Override
public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
// 验证接口
for (Class<?> intf : interfaces) {
// 验证类加载器能否加载这个接口
validateInterface(intf, loader, interfaceSet);
}
// 生成代理类的名称
String proxyPkg = null; // 包名
int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;
// 检查所有非公共接口是否在同一个包中
for (Class<?> intf : interfaces) {
int flags = intf.getModifiers();
if (!Modifier.isPublic(flags)) {
accessFlags = Modifier.FINAL;// 移除public标志
String pkg = intf.getPackageName();
if (proxyPkg == null) {
proxyPkg = pkg;
} else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
throw new IllegalArgumentException(
"non-public interfaces from different packages");
}
}
}
// 如果没有指定包名，默认使用com.sun.proxy
if (proxyPkg == null) {
proxyPkg = "com.sun.proxy";
}
// 生成代理类的完整名称
long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
String proxyName = proxyPkg.isEmpty()
? proxyClassNamePrefix + num
: proxyPkg + "." + proxyClassNamePrefix + num;
// 生成代理类的字节码
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
proxyName, interfaces, accessFlags);
try {
// 加载代理类
return defineClass0(loader, proxyName,
proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
} catch (ClassFormatError e) {
throw new IllegalArgumentException(e.toString());
}
}
} 过程
JDK动态代理生成代理对象的过程可以分为以下几个关键步调：
1.调用Proxy.newProxyInstance方法，传入类加载器、接口数组和InvocationHandler实例。这是整个代理创建过程的入口。
2.通过getProxyClass0方法获取代理类。这个方法会首先查抄缓存中是否已经存在对应的代理类，如果不存在则创建新的代理类。
3.ProxyClassFactory负责生成代理类的字节码，此中会，验证接口的合法性，生成唯一的代理类名，确定代理类的包名，调用ProxyGenerator生成字节码
4. 获取代理类的构造函数，这个构造函数吸取一个InvocationHandler参数。
5.使用构造函数创建代理类实例，将InvocationHandler传入。这个InvocationHandler会被存储在代理类的h字段中。
生成的代理类大致结构
public final class $Proxy0 extends Proxy implements UserService {
// 静态方法对象，用于方法调用
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
static {
try {
// 初始化方法对象
m1 = Class.forName("java.lang.Object")
.getMethod("equals", Object.class);
m2 = Class.forName("com.example.UserService")
.getMethod("addUser", String.class);
// ... 其他方法
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new NoSuchMethodError(e.getMessage());
}
}
// 构造函数，调用父类构造函数存储InvocationHandler
public $Proxy0(InvocationHandler h) {
super(h);
}
// 实现接口方法
@Override
public void addUser(String name) {
try {
// 调用InvocationHandler的invoke方法
h.invoke(this, m2, new Object[]{name});
} catch (Throwable e) {
throw new UndeclaredThrowableException(e);
}
}
} InvocationHandler最终存储在代理类实例的h字段中，这个字段是从Proxy类继承的。当调用代理对象的方法时，会调用这个h字段引用的InvocationHandler实例的invoke方法。如许就实现了方法调用的拦截和处置惩罚。
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