摘要:JDK 的动态代理大家都熟悉,也都会用,但是你有没有深度思考一个问题,为什么 JDK 的动态代理只能使用接口? 想必有些人看到这个问法后就一脸懵逼了吧,小编下面就带大家揭密这个问题的本质。 简单而不简单的答案 之所以 JDK 的动态代理只能通过接口实现,原因是因为运行时 newProxy...
JDK 的动态代理大家都熟悉,也都会用,但是你有没有深度思考一个问题,为什么 JDK 的动态代理只能使用接口? 想必有些人看到这个问法后就一脸懵逼了吧,小编下面就带大家揭密这个问题的本质。
简单而不简单的答案
之所以 JDK 的动态代理只能通过接口实现,原因是因为运行时 newProxyInstance 内部会缓存形式先通过字节码生成一个代理类,这个代理类默认已经继承了 Proxy 类,同时实现了我们传入的一堆接口;由于 Java 是单继承的,所以 JDK 动态代理只能代理接口,接口可以实现多个,但是类只能继承实现一个。
譬如我们使用动态代理样例如下:
// Foo 为接口 InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...); Class<?> proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), Foo.class); Foo f = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(), new Class<?>[] { Foo.class }, handler);上面代码运行时会在内存中默认通过字节码生成一个动态代理类,大致样子如下:
public class $Proxy1 extends Proxy implements Foo { ...... }这就是为什么 JDK 动态代理只能通过接口实现的原因。
深度思考 揭开面纱
分析为什么就得先从动态代理入口开始着手,即Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h),下面是其源码:
//JDK 创建动态代理 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException { ...... // 重点 final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); ...... // 生成增强之后的动态代理 Class Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); // 创建增强之后的动态代理 Class 实例对象 try { ...... final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); ...... return cons.newInstance(new Object[]{h}); } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) { ...... } }上面代码中有一个重点语句Class cl = getProxyClass0(loader, intfs);,源码如下:
private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory()); private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) { if (interfaces.length > 65535) { throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded"); } // proxyClassCache 是 Proxy 的静态变量,是 WeakCache 类, // 里面封装了两个类 KeyFactory、ProxyClassFactory // 重点!!! 本质调用的 ProxyClassFactory 的 apply 方法 return proxyClassCache.get(loader, interfaces); }顺着上面代码我们继续看下ProxyClassFactory,如下:
private static final class ProxyClassFactory implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> { // 所有代理类的前缀 private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy"; // 一个用来生成唯一类名的数字 private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong(); // 重点,这个方法被上面的 proxyClassCache.get 调用,也就是被 WeakCache 的 get 调用 @Override public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) { ...... // 一堆对接口的校验逻辑,省略 String proxyPkg = null; // 代理类包名 int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL; // flag ...... long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement(); // 唯一类名 // 拼接的唯一全限定代理类名 String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num; //重点!!!这里生成了增强的代理类字节码文件 byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass( proxyName, interfaces, accessFlags); try { // 调用 native 方法加载代理类字节码到内存 return defineClass0(loader, proxyName, proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length); } catch (ClassFormatError e) { ...... } } }接近真相了,我们从上面代码可以知道,代理类其实是通过ProxyGenerator生成字节码的,其生成的代理类解构大致如下:
public class $Proxy1 extends Proxy implements 传入的接口1, 传入的接口2... { ...... }到现在大家都应该明白了吧,JDK 动态代理的原理是根据定义好的继承 Proxy 类规则,用传入的接口创建一个新类,这就是为什么采用动态代理时为什么只能用接口引用指向代理,而不能用传入的类引用执行动态类。
然后呢?
在安卓中你可能就此认为完事了?不是的哈,其实动态代理的核心不就是动态嘛,如果想突破接口,我们完全可以采用别的方式实现,有了字节码操作什么不能玩啊,只是 JDK 默认是为了通用,所以牺牲了一些特性而已。
在后台开发中,一种典型的实现就是基于 cglib 的动态代理,他就能突破接口限制,采用的是用创建一个继承实现类的子类,用 ASM 库动态修改子类的代码来实现的,所以可以用传入的类引用执行代理类。
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