AI 助理
备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

[Jvm]程序员的精进之路～JDK代理源码初探

2023-12-25 28
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： [Jvm]程序员的精进之路～JDK代理源码初探

从模仿到反编译 jdk 代理源码

Jdk代理的最简单模拟， 由前文可知 JDK动态代理需要实现接口，所以基于此，进行最简单的模拟。

package com.example.proxy;
public class Jdk {
    interface Foo {
        void foo();
    }
    static class Target implements Foo {
        @Override
        public void foo() {
            System.out.println("foo");
        }
    }
    // 代理类
    static class $Proxy0 implements Foo {
        @Override
        public void foo() {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            new Target().foo();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Foo f = new $Proxy0();
        f.foo();
    }
}

虽然简单实现了代理，但是目前增强是固定的，但是在实际应用中，使用到代理类，方法是不可能固定的，所以接下来进行优化一下。使用抽象类+模版方法设置代理的执行逻辑。

package com.example.proxy;
public class Jdk {
    interface Foo {
        void foo();
    }
    static abstract class InvokeHandler {
        abstract Object invoke();
    }
    // 代理类
    static class $Proxy0 implements Foo {
        private final InvokeHandler invokeHandler;
        $Proxy0(InvokeHandler invokeHandler) {
            this.invokeHandler = invokeHandler;
        }
        @Override
        public void foo() {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            invokeHandler.invoke();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Foo f = new $Proxy0(new InvokeHandler() {
            @Override
            Object invoke() {
                System.out.println(">>>>>>>> foo");
                return null;
            }
        });
        f.foo();
    }
}

至此，方法就是可以不再固定。但是很显然，代理的对象不可能永远只有一个方法，所以想办法动态设置。

package com.example.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Jdk {
    interface Foo {
        void foo() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;
        void bar() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;
    }
    static abstract class InvokeHandler {
        abstract Object invoke(Method method, Object[] params) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException;
    }
    // 代理类
    static class $Proxy0 implements Foo {
        private final InvokeHandler invokeHandler;
        $Proxy0(InvokeHandler invokeHandler) {
            this.invokeHandler = invokeHandler;
        }
        @Override
        public void foo() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            invokeHandler.invoke(Foo.class.getMethod("foo"), new Object[0]);
        }
        @Override
        public void bar() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            invokeHandler.invoke(Foo.class.getMethod("bar"), new Object[0]);
        }
    }
    static class Target implements Foo {
        @Override
        public void foo() {
            System.out.println("target foo");
        }
        @Override
        public void bar() {
            System.out.println("target bar");
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Foo f = new $Proxy0(new InvokeHandler() {
            @Override
            Object invoke(Method method, Object[] params) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
                // 传入代理对象
                method.invoke(new Target(), params);
                return null;
            }
        });
        f.foo();
        f.bar();
    }
}
/**
运行结果
before
target foo
before
target bar
**/

到这里，可以发现，多方法的代理对象也可以正常执行。但是如果执行方法有值返回呢，这个也简单，小修改一波。

package com.example.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Jdk {
    interface Foo {
        Object foo() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;
        Object bar() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;
    }
    static abstract class InvokeHandler {
        abstract Object invoke(Method method, Object[] params) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException;
    }
    // 代理类
    static class $Proxy0 implements Foo {
        private final InvokeHandler invokeHandler;
        $Proxy0(InvokeHandler invokeHandler) {
            this.invokeHandler = invokeHandler;
        }
        @Override
        public Object foo() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            return invokeHandler.invoke(Foo.class.getMethod("foo"), new Object[0]);
        }
        @Override
        public Object bar() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            return invokeHandler.invoke(Foo.class.getMethod("bar"), new Object[0]);
        }
    }
    static class Target implements Foo {
        @Override
        public Integer foo() {
            System.out.println("target foo");
            return 1;
        }
        @Override
        public String  bar() {
            System.out.println("target bar");
            return "hello";
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Foo f = new $Proxy0(new InvokeHandler() {
            @Override
            Object invoke(Method method, Object[] params) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
                // 传入代理对象
                return method.invoke(new Target(), params);
            }
        });
        System.out.println(f.foo());
        System.out.println(f.bar());
    }
}
/**
运行结果
before
target foo
1
before
target bar
hello
**/

在源码实现中，方法还可以被缓存复用，不需要每次都重新创建。

package com.example.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Jdk {
    interface Foo {
        Object foo() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;
        Object bar() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;
    }
    static abstract class InvokeHandler {
        abstract Object invoke(Method method, Object[] params) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException;
    }
    // 代理类
    static class $Proxy0 implements Foo {
        private final InvokeHandler invokeHandler;
        private final Map<String, Method> cache = new HashMap<>();
        $Proxy0(InvokeHandler invokeHandler) {
            this.invokeHandler = invokeHandler;
        }
        @Override
        public Object foo() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            Method foo = cache.getOrDefault("foo", null);
            if(foo == null) {
                foo = Foo.class.getMethod("foo");
                System.out.println(">>>>>> 新创建方法");
                cache.put("foo", foo);
            }
            return invokeHandler.invoke(foo, new Object[0]);
        }
        @Override
        public Object bar() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            // 1. 功能增强
            System.out.println("before");
            // 2. 调用目标
            Method bar = cache.getOrDefault("bar", null);
            if(bar == null) {
                bar = Foo.class.getMethod("foo");
                System.out.println(">>>>>> 新创建方法");
                cache.put("bar", bar);
            }
            return invokeHandler.invoke(bar, new Object[0]);
        }
    }
    static class Target implements Foo {
        @Override
        public Integer foo() {
            System.out.println("target foo");
            return 1;
        }
        @Override
        public String  bar() {
            System.out.println("target bar");
            return "hello";
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Foo f = new $Proxy0(new InvokeHandler() {
            @Override
            Object invoke(Method method, Object[] params) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
                // 传入代理对象
                return method.invoke(new Target(), params);
            }
        });
        System.out.println(f.foo());
        System.out.println(f.bar());
        System.out.println(f.foo());
        System.out.println(f.bar());
    }
}
/**
before
>>>>>> 新创建方法
target foo
1
before
>>>>>> 新创建方法
target foo
1
before
target foo
1
before
target foo
1
**/

到此，代理方法只会被寻找一次。

JDK 动态代理生成的代理类是以字节码的形式存在的，并不存在所谓的 .java 文件，但也不是说就没办法看到生成的代理类信息了。不过可以使用 arthas反编译，看到字节码。

比如：

package com.example.proxy;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Jdk1 {
    interface Foo {
        void foo();
    }
    static final class Target implements Foo {
        @Override
        public void foo() {
            System.out.println("target foo");
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 原始对象
        Target target = new Target();
        // 用来加载在运行期间动态生成的字节码
        ClassLoader classLoader = Jdk1.class.getClassLoader();
        Foo proxy = (Foo) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{Foo.class}, (p, method, params) -> {
            System.out.println("before...");
            // 目标.方法(参数) --> 方法.invoke(目标, 参数)
            Object result = method.invoke(target, params);
            System.out.println("after...");
            // 也返回目标方法执行的结果
            return result;
        });
        // 打印代理类的全限定类名
        System.out.println(proxy.getClass());
        proxy.foo();
        // 只要不在控制台上输入并回车，程序就不会终端
        System.in.read();
    }
}

打印的结果是：

class com.example.proxy.$Proxy0
before...
target foo
after...

arthas 反编译的结果是：

[arthas@60054]$ jad com.example.proxy.$Proxy0
ClassLoader:
+-jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@251a69d7
  +-jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@17747fbe
Location:
/*
 * Decompiled with CFR.
 *
 * Could not load the following classes:
 *  com.example.proxy.Jdk1$Foo
 */
package com.example.proxy;
import com.example.proxy.Jdk1;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
final class $Proxy0
extends Proxy
implements Jdk1.Foo {
    private static final Method m0;
    private static final Method m1;
    private static final Method m2;
    private static final Method m3;
    private static MethodHandles.Lookup proxyClassLookup(MethodHandles.Lookup lookup) throws IllegalAccessException {
        if (lookup.lookupClass() == Proxy.class && lookup.hasFullPrivilegeAccess()) {
            return MethodHandles.lookup();
        }
        throw new IllegalAccessException(lookup.toString());
    }
    public $Proxy0(InvocationHandler invocationHandler) {
        super(invocationHandler);
    }
    static {
        try {
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
            m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
            m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
            m3 = Class.forName("com.example.proxy.Jdk1$Foo").getMethod("foo", new Class[0]);
            return;
        }
        catch (NoSuchMethodException noSuchMethodException) {
            throw new NoSuchMethodError(noSuchMethodException.getMessage());
        }
        catch (ClassNotFoundException classNotFoundException) {
            throw new NoClassDefFoundError(classNotFoundException.getMessage());
        }
    }
    public final void foo() {
        try {
            this.h.invoke(this, m3, null);
            return;
        }
        catch (Error | RuntimeException throwable) {
            throw throwable;
        }
        catch (Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }
    public final boolean equals(Object object) {
        try {
            return (Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[]{object});
        }
        catch (Error | RuntimeException throwable) {
            throw throwable;
        }
        catch (Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }
    public final String toString() {
        try {
            return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
        }
        catch (Error | RuntimeException throwable) {
            throw throwable;
        }
        catch (Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }
    public final int hashCode() {
        try {
            return (Integer)this.h.invoke(this, m0, null);
        }
        catch (Error | RuntimeException throwable) {
            throw throwable;
        }
        catch (Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }
}


文章标签：
Java
程序员
测试技术
Arthas
缓存
关键词：
JVM jdk
jdk源码
JVM源码
jdk代理
JVM程序员
程序员三木
目录
相关文章
1176112968452250
|
2月前
|
存储 算法 Java
jvm性能优化(一)-基于JDK1.8
jvm性能优化(一)-基于JDK1.8
1176112968452250
41 2
进步`于辰
|
22天前
|
设计模式 Java API
[Java]静态代理与动态代理（基于JDK1.8）
本文介绍了代理模式及其分类，包括静态代理和动态代理。静态代理分为面向接口和面向继承两种形式，分别通过手动创建代理类实现；动态代理则利用反射技术，在运行时动态创建代理对象，分为JDK动态代理和Cglib动态代理。文中通过具体代码示例详细讲解了各种代理模式的实现方式和应用场景。
进步`于辰
18 0
[Java]静态代理与动态代理（基于JDK1.8）
Dylaniou
|
1月前
|
Java
【编程进阶知识】静态代理、JDK动态代理及Cglib动态代理各自存在的缺点及代码示例
本文介绍了三种Java代理模式：静态代理、JDK动态代理和Cglib动态代理。静态代理针对特定接口或对象，需手动编码实现；JDK动态代理通过反射机制实现，适用于所有接口；Cglib动态代理则基于字节码技术，无需接口支持，但需引入外部库。每种方法各有优缺点，选择时应根据具体需求考虑。
Dylaniou
20 1
服务端技术栈
|
3月前
|
Java API 开发者
Jdk动态代理为啥不能代理Class?
该文章主要介绍了JDK动态代理的原理以及为何JDK动态代理不能代理Class。
服务端技术栈
25 4
Jdk动态代理为啥不能代理Class?
qhhf_地道酬勤
|
3月前
|
存储 安全 Java
JVM常见面试题（二）：JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程，JDK、JRE、JVM关系；程序计数器，堆，虚拟机栈，堆栈的区别是什么，方法区，直接内存
JVM常见面试题（二）：JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程是什么，JDK、JRE、JVM的联系与区别；什么是程序计数器，堆，虚拟机栈，栈内存溢出，堆栈的区别是什么，方法区，直接内存
qhhf_地道酬勤
88 1
JVM常见面试题（二）：JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程，JDK、JRE、JVM关系；程序计数器，堆，虚拟机栈，堆栈的区别是什么，方法区，直接内存
土木林森
|
3月前
|
算法 安全 Java
深入JDK源码：揭开ConcurrentHashMap底层结构的神秘面纱
【8月更文挑战第24天】`ConcurrentHashMap`是Java并发编程中不可或缺的线程安全哈希表实现。它通过精巧的锁机制和无锁算法显著提升了并发性能。本文首先介绍了早期版本中使用的“段”结构，每个段是一个带有独立锁的小型哈希表，能够减少线程间竞争并支持动态扩容以应对高并发场景。随后探讨了JDK 8的重大改进：取消段的概念，采用更细粒度的锁控制，并引入`Node`等内部类以及CAS操作，有效解决了哈希冲突并实现了高性能的并发访问。这些设计使得`ConcurrentHashMap`成为构建高效多线程应用的强大工具。
土木林森
53 2
qhhf_地道酬勤
|
4月前
|
Java 编译器 程序员
JVM常见面试题（一）：JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程是什么，JDK、JRE、JVM的联系与区别
JVM常见面试题（一）：JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程是什么，JDK、JRE、JVM的联系与区别
qhhf_地道酬勤
62 1
JVM常见面试题（一）：JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程是什么，JDK、JRE、JVM的联系与区别
喵手
|
3月前
|
Java 编译器 测试技术
Java零基础教学(03)：如何正确区别JDK、JRE和JVM？？
【8月更文挑战第3天】Java零基础教学篇，手把手实践教学！
喵手
60 2
bug菌
|
3月前
|
人工智能 Java 编译器
Java零基础(3) - 区别JDK、JRE和JVM
【8月更文挑战第3天】🏆本文收录于「滚雪球学Java」专栏，专业攻坚指数级提升，希望能够助你一臂之力，帮你早日登顶实现财富自由🚀；同时，欢迎大家关注&&收藏&&订阅！持续更新中，up！up！up！！
bug菌
69 1
wljslmz
|
3月前
|
缓存 Java 编译器
JRE、JDK、JVM 和 JIT 之间的区别详解
【8月更文挑战第22天】
wljslmz
126 0

热门文章

最新文章

  • 1
    jvm系列(十一):JVM演讲PPT分享
  • 2
    大牛用十年功力带你彻底理解JVM垃圾回收器：ZGC，回收设计
  • 3
    关于启动 Eclipse 弹出“Failed to load the JNI shared library jvm.dll”错误的解决方法！
  • 4
    Java虚拟机(三)：运行时数据区
  • 5
    彻底理解JVM常考题之分级引用模型
  • 6
    JVM的本地方法栈
  • 7
    JVM内存模型及垃圾回收算法
  • 8
    JVM的基本结构
  • 9
    JVM - 一篇带你读懂 Java GC 日志（附 GC 耗时讲解）
  • 10
    Java JVM知识汇总
  • 1
    JDK的`.tar.gz ubuntu
    41
  • 2
    【Linux】已解决：Ubuntu虚拟机安装Java/JDK
    147
  • 3
    Tomcat安装部署[单机软件]，可以让用户开发的WEB应用程序，变成可以被访问的网页，Tomcat的使用需要jdk环境
    63
  • 4
    配置JDK环境变量的完整指南
    128
  • 5
    day4：JDK、IntelliJ IDEA的安装和环境变量配置
    217
  • 6
    Java JDK 8新特性详解及应用实例
    61
  • 7
    Java基础之lambda表达式（JDK1.8新特性）
    53
  • 8
    day3：区别JDK、JRE和JVM
    58
  • 9
    IDEA与JDK的下载安装配置
    371
  • 10
    如何安装系统必备开发环境：JDK 1.8+、MySQL 5.7+ 与 Maven 3.0+
    298

    • 相关课程

    更多
  • JDK的选型、安装与配置
  • Java面试疑难点解析 - 系统架构及项目设计
  • Java面试疑难点解析 - 面试技巧及语言基础
  • Java面试疑难点解析 - Java Web开发
  • 「大师课」搞定 Java 开发基础
  • Java Web开发系列课程 - Spring框架入门

    • 相关电子书

    更多
  • JVM实战
  • JVM的GC
  • 基于JVM的脚本语言开发、运用实践

    • 相关实验场景

    更多
  • 搭建Java Web开发环境
    • 下一篇
    阿里云OSS设置跨域访问