Java--动态代理Proxy源码分析

java的动态代理通过Proxy的newProxyInstance方法来创建代理对象

/*
        * 通过Proxy的newProxyInstance方法来创建代理对象
        * 第一个参数 handler.getClass().getClassLoader() ,使用handler这个类的ClassLoader对象来加载代理对象
        * 第二个参数realSubject.getClass().getInterfaces(),为代理对象提供的接口是真实对象所实行的接口,表示代理的是该真实对象,这样就能调用这组接口中的方法了
        * 第三个参数handler,将这个代理对象关联到了上方的 InvocationHandler 这个对象上
        */
        Hello helloProxy = (Hello)Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), helloImpl
            .getClass().getInterfaces(), handler);

从newProxyInstance这个入口来看看Proxy的重点方法

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    {
        //一个判空的方法
        Objects.requireNonNull(h);

        //将接口clone,之后对此clone类进行操作
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
        //进行权限检查
        final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
        }

        /*
         * Look up or generate the designated proxy class.
         * 查找/生成代理类
         */
        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);

        /*
         * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
         */
        try {
            if (sm != null) {
                checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
            }

            //获取构造
            final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
            final InvocationHandler ih = h;
            if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
                AccessController.doexposingd(new PrivilegedAction<Void>() {
                    public Void run() {
                        cons.setAccessible(true);
                        return null;
                    }
                });
            }
            //返回代理对象
            return cons.newInstance(new Object[]{h});
        } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
            throw new InternalError(e.toString(), e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Throwable t = e.getCause();
            if (t instanceof RuntimeException) {
                throw (RuntimeException) t;
            } else {
                throw new InternalError(t.toString(), t);
            }
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new InternalError(e.toString(), e);
        }
    }

newProxyInstance帮我们执行了生成代理类----获取构造器----生成代理对象这三步
再来看查找/生成的代理类getProxyClass0

private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
                                           Class<?>... interfaces) {
        //接口数量超过65535,报异常
        if (interfaces.length > 65535) {
            throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
        }

        // If the proxy class defined by the given loader implementing
        // the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
        // otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
        //如果缓存中有,就直接返回
        return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
    }
/**
     * a cache of proxy classes
     * 动态代理类的弱缓存容器
     * KeyFactory:根据接口的数量,映射一个最佳的key生成函数,其中表示接口的类对象被弱引用;
     * 也就是key对象被弱引用继承自WeakReference(key0、key1、key2、keyX),
     * 保存接口密钥(hash值)
     * ProxyClassFactory:生成动态类的工厂
     */
    private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
        proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());
private static final class ProxyClassFactory
        implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
    {
        // prefix for all proxy class names
        //所有代理类的名称,在demo中打出的结果“$Proxy0”中的“$Proxy”
        private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";

        // next number to use for generation of unique proxy class names
        //每一个代理都有一个数值,在demo中打出的结果“$Proxy0”中的“0”
        private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();

        @Override
        public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {

            Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
            for (Class<?> intf : interfaces) {
                /*
                 * Verify that the class loader resolves the name of this
                 * interface to the same Class object.
                 * 类加载器和接口名解析出的类名是同一个
                 */
                Class<?> interfaceClass = null;
                try {
                //通过接口名获得类名
                    interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader);
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                }
                //如果通过接口名获得的类名与加载器获得的类名不一致,报异常
                if (interfaceClass != intf) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                        intf + " is not visible from class loader");
                }
                /*
                 * Verify that the Class object actually represents an
                 * interface.
                 * 如果通过接口名获得的类不是一个接口,报异常
                 */
                if (!interfaceClass.isInterface()) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                        interfaceClass.getName() + " is not an interface");
                }
                /*
                 * Verify that this interface is not a duplicate.
                 * 如果这个接口重复了,报异常
                 */
                if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                        "repeated interface: " + interfaceClass.getName());
                }
            }

            String proxyPkg = null;     // package to define proxy class in
            int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;//设置一个flag,是public的或final的

            /*
             * Record the package of a non-public proxy interface so that the
             * proxy class will be defined in the same package.  Verify that
             * all non-public proxy interfaces are in the same package.
             * 保证所有非公共接口在同一个包内
             */
            for (Class<?> intf : interfaces) {//遍历接口
                int flags = intf.getModifiers();
                if (!Modifier.isPublic(flags)) {//如果接口不是public或final的
                    accessFlags = Modifier.FINAL;
                    String name = intf.getName();
                    int n = name.lastIndexOf('.');
                    String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));//格式化包名
                    if (proxyPkg == null) {
                        proxyPkg = pkg;
                    } else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
                        throw new IllegalArgumentException(
                            "non-public interfaces from different packages");
                    }
                }
            }

            if (proxyPkg == null) {
                // if no non-public proxy interfaces, use com.sun.proxy package
                //proxy类所在的包名
                proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + ".";
            }

            /*
             * Choose a name for the proxy class to generate.
             * 原子类,保证线程安全,防止类名重复
             */
            long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
            //将包名与“$Proxy”,proxy类的唯一数值连接起来,就是demo中最终打出的“$Proxy0”
            String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;

            /*
             * Generate the specified proxy class.
             * 生成proxy类
             */
            byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
                proxyName, interfaces, accessFlags);
            try {//调用一个native方法生成
                return defineClass0(loader, proxyName,
                                    proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
            } catch (ClassFormatError e) {
                /*
                 * A ClassFormatError here means that (barring bugs in the
                 * proxy class generation code) there was some other
                 * invalid aspect of the arguments supplied to the proxy
                 * class creation (such as virtual machine limitations
                 * exceeded).
                 */
                throw new IllegalArgumentException(e.toString());
            }
        }
    }
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