设计模式之代理模式(jdk和cglib、手撕源码、自创动态代理) 2-阿里云开发者社区

设计模式之代理模式(jdk和cglib、手撕源码、自创动态代理) 2

2023-08-10 113

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简介： 设计模式之代理模式(jdk和cglib、手撕源码、自创动态代理)

自己实现动态代理

其实到这里我们就发现了，代理类其实就是把方法抽象为属性，然后依旧是实现接口，然后重写接口的方法，只不过方法中调用的是InvocationHandler中的invoke方法。

这里我们可以自己实现编写动态代理。

在手写动态代理前，先理清楚思路。

1.重写InvocationHandler接口

2.重写类加载器，可以进行文件的二进制加载

3.重写Proxy.newProxyInstance方法帮助我们创建.class文件，并且使用类加载器加载，用反射创建实例。

只不过我们的Proxy.newProxyInstance方法采用手动拼接方式生成类文件然后编译生成.class文件，所以具有不通用性，所以我们还是按照之前的卖票来进行编写。

/**
 * 1.定义卖票接口
 */
public interface Tickets {
    void sell() throws NoSuchMethodException;
}

/**
 * 2、12306类
 */
public class Demo12306 implements Tickets {
    @Override
    public void sell() {
        System.out.println("卖票");
    }
}

/**
 * 3、重写InvocationHandler接口
 *   这里不把数组作为参数，方便拼接java文件
 */
public interface MyInvocationHandler {
    Object invoke(Object proxy, Method method, Object args);
}

/**
 * 4、编写自定义类加载器
 */
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    private File dir;
    //需要加载的.class文件路径
    public MyClassLoader(String path) {
        dir = new File(path);
    }
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        /**
         * 1.获取到该.class文件
         * 2.写成流
         * 3.使用defineClass加载类
         */
        File clazzFile = new File(dir, name + ".class");
        if (clazzFile.exists()) {
            try {
                FileInputStream input = new FileInputStream(clazzFile);
                ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = input.read(buffer)) != -1) {
                    baos.write(buffer, 0, len);
                }
                return defineClass("com.demo." + name,
                        baos.toByteArray(),
                        0,
                        baos.size());
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return super.findClass(name);
    }
}

/**
 * 自定义的动态代理Proxy类
 */
public class MyProxy {
    /**
     * 这里第二个参数没有做成数组是因为偷懒，也就是只能实现一个接口，有兴趣的可以改为数组
     */
    public static Object newProxyInstance(MyClassLoader loader, Class interfaces, MyInvocationHandler handler) {
        try {
            //把java文件写入到本项目com.emo包下
            String proxyClass = getClassString(interfaces);
            String filePathName = "src/com/demo/$Proxy0.java";
            File file = new File(filePathName);
            FileWriter fw = new FileWriter(file);
            fw.write(proxyClass);
            fw.flush();
            fw.close();
            //编译上面生成的java文件生成.class
            JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
            StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null,
                    null, null);
            Iterable javaFileObjects = fileManager.getJavaFileObjects(filePathName);
            CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, javaFileObjects);
            task.call();
            fileManager.close();
            //通过类加载器加载.class文件，使用反射创建对象
            Class<?> proxy0Clazz = loader.findClass("$Proxy0");
            Constructor<?> constructor = proxy0Clazz.getConstructor(MyInvocationHandler.class);
            Object instance = constructor.newInstance(handler);
            return instance;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    static String rt = "\r\n";
    /**
     * 手动拼接代理类
     */
    private static String getClassString(Class interfaces) {
        //01.使用拼凑字符串的方式将内存中的代理类拼出来
        return "package com.demo;" + rt +
                "import java.lang.reflect.Method;" + rt +
                "public class $Proxy0 implements " + interfaces.getName() + "{" + rt +
                "MyInvocationHandler h;" + rt +
                "public $Proxy0(MyInvocationHandler h) {" + rt +
                "this.h = h;" + rt +
                "}"
                + getMethodString(interfaces) + rt + "}";
    }
    private static String getMethodString(Class interfaces) {
        String proxyMe = "";
        for (Method method : interfaces.getMethods()) {
            proxyMe += "public void " + method.getName() + "() throws NoSuchMethodException {" + rt +
                    "Method md = " + interfaces.getName() + ".class.getMethod(\"" + method.getName() + "\",new Class[]{});" + rt +
                    "this.h.invoke(this,md,null);" + rt +
                    "}" + rt;
        }
        return proxyMe;
    }
}

public class MeiTuan implements MyInvocationHandler {
    private Tickets tickets;
    MeiTuan(Tickets tickets){
        this.tickets = tickets;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object args) {
        System.out.println("加速包开始抢票");
        try {
            tickets.sell();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("加速包抢票成功");
        return null;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Tickets demo12306 = new Demo12306();
        MeiTuan proxy = new MeiTuan(demo12306);
        Tickets meiTuan = (Tickets) MyProxy.newProxyInstance(new MyClassLoader("src/com/demo"),
                com.demo.Tickets.class,
                proxy);
        /**
         * 打印结果：
         * 加速包开始抢票
         * 卖票
         * 加速包抢票成功
         */
        meiTuan.sell();
    }
}

这里发现动态代理生效了，这里只是给大家做个小例子，实际过程中代码编写不是很完美不用纠结，体会过程最重要。

这个时候在我们的包下也生成了java类和.class文件

package com.demo;
import java.lang.reflect.Method;
public class $Proxy0 implements com.demo.Tickets {
    MyInvocationHandler h;
    public $Proxy0(MyInvocationHandler h) {
        this.h = h;
    }
    public void sell() throws NoSuchMethodException {
        Method md = com.demo.Tickets.class.getMethod("sell", new Class[]{});
        this.h.invoke(this, md, null);
    }
}

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//
package com.demo;
import java.lang.reflect.Method;
public class $Proxy0 implements Tickets {
    MyInvocationHandler h;
    public $Proxy0(MyInvocationHandler var1) {
        this.h = var1;
    }
    public void sell() throws NoSuchMethodException {
        Method var1 = Tickets.class.getMethod("sell");
        this.h.invoke(this, var1, (Object)null);
    }
}

cglib实现动态代理

jdk是通过接口实现代理，而cglib则是通过继承实现代理，对于final类无法代理

底层是采用字节码方式实现的

还是使用原来的例子

maven项目添加依赖

<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>2.2.2</version>
</dependency>

public abstract class Tickets {
    abstract void sell();
}

public class Demo12306 extends Tickets {
    @Override
    public void sell() {
        System.out.println("卖票");
    }
}

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    private Enhancer enhancer = new Enhancer();
    public Object getProxy(Class clazz) {
        //设置需要创建子类的类
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        enhancer.setCallback(this);
        //通过字节码技术动态创建子类实例
        return enhancer.create();
    }
    //实现MethodInterceptor接口方法
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
                            MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("加速包开始抢票");
        //通过代理类调用父类中的方法
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("加速包抢票成功");
        return result;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy proxy = new CglibProxy();
        Tickets tickets = (Tickets) proxy.getProxy(Demo12306.class);
        tickets.sell();
    }
}