動態代理

1.重要參數：

在java的動態代理機制中，有兩個重要的類或接口，一個是 InvocationHandler(Interface)、另一個則是 Proxy(Class)，這一個類和接口是實現我們動態代理所必須用到的。
（1）InvocationHandler
每一個動態代理類都必須要實現InvocationHandler這個接口，並且每個代理類的實例都關聯到了一個handler，當我們通過代理對象調用一個方法的時候，這個方法的調用就會被轉發爲由InvocationHandler這個接口的 invoke 方法來進行調用。我們來看看InvocationHandler這個接口的唯一一個方法 invoke 方法：

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
proxy:　　    指代我們所代理的那個真實對象
method:　　   指代的是我們所要調用真實對象的某個方法的Method對象
args:　　 指代的是調用真實對象某個方法時接受的參數

（2）Proxy
Proxy這個類的作用就是用來動態創建一個代理對象的類，它提供了許多的方法，但是我們用的最多的就是 newProxyInstance 這個方法：

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
loader:　　       一個ClassLoader對象，定義了由哪個ClassLoader對象來對生成的代理對象進行加載
interfaces:　　   一個Interface對象的數組，表示的是我將要給我需要代理的對象提供一組什麼接口
h:　　            一個InvocationHandler對象，表示的是會關聯到哪一個InvocationHandler對象上

說白了就是用loader來加載代理對象的interfaces並且綁定到h上供代理對象調用

2.示例代碼：

public interface Subject {
    public void rent();

    public void hello(String str);
}

定義了一個類來實現這個接口，這個類就是我們的真實對象

public class RealSubject implements Subject {

    @Override
    public void rent() {
        System.out.println("I want to rent my house");
    }

    @Override
    public void hello(String str) {
        System.out.println("hello: " + str);
    }

}

定義一個動態代理類了，前面說個，每一個動態代理類都必須要實現 InvocationHandler 這個接口

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    // 這個就是我們要代理的真實對象
    private Object subject;

    // 構造方法，給我們要代理的真實對象賦初值
    public DynamicProxy(Object subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Exception {
        //在代理真實對象前我們可以添加一些自己的操作
        //System.out.println("before rent house");

        //當代理對象調用真實對象的方法時，其會自動的跳轉到代理對象關聯的handler對象的invoke方法來進行調用
        method.invoke(subject, args);

        //在代理真實對象後我們也可以添加一些自己的操作
        //System.out.println("after rent house");

        return null;
    }

}

測試：

    public static void main(String[] args) {
        // 我們要代理的真實對象
        Subject realSubject = new RealSubject();

        // 我們要代理哪個真實對象，就將該對象傳進去，最後是通過該真實對象來調用其方法的
        InvocationHandler handler = new DynamicProxy(realSubject);

        /*
         * 通過Proxy的newProxyInstance方法來創建我們的代理對象，我們來看看其三個參數 第一個參數
         * handler.getClass().getClassLoader()
         * ，我們這裏使用handler這個類的ClassLoader對象來加載我們的代理對象
         * 第二個參數realSubject.getClass().getInterfaces()，我們這裏爲代理對象提供的接口是真實對象所實行的接口
         * ，表示我要代理的是該真實對象，這樣我就能調用這組接口中的方法了 第三個參數handler， 我們這裏將這個代理對象關聯到了上方的
         * InvocationHandler 這個對象上
         */
        Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(realSubject.getClass().getClassLoader(),
                realSubject.getClass().getInterfaces(), handler);
        // 替代靜態代理的new

        subject.rent();
        subject.hello("world");
    }

輸出：
I want to rent my house
hello: world

3.源碼跟蹤：

public class Proxy implements java.io.Serializable {

    /** parameter types of a proxy class constructor */
    private static final Class<?>[] constructorParams =
        { InvocationHandler.class };

    /**
     * a cache of proxy classes
     */
    private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
        proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());


    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    {
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();

        /*
         * Look up or generate the designated proxy class.
         */
        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
        //******************返回proxyClassCache.get(loader, interfaces);有必要研究一下這個proxyClassCache如何初始化的

        /*
         * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
         */
        try {
            final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);//獲得動態代理的構造函數
            final InvocationHandler ih = h;
            return cons.newInstance(new Object[]{h});//生成實例
        } catch (Exception e) {
        } 
    }
}

搜遍整個代碼會發現proxyClassCache好像並沒有初始化。但是getProxyClass0裏面有段提示
// 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
也就是會通過KeyFactory生成一個key（這個key就是interface的hashCode），ProxyClassFactory生成一個代理類
ProxyClassFactory繼承自BiFunction接口，重點關注apply函數

    private static final class ProxyClassFactory implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>{
        // prefix for all proxy class names
        private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";

        // next number to use for generation of unique proxy class names
        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.
                 */
                Class<?> interfaceClass = null;
                try {
                    interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader);
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                }
                ......
            }

            String proxyPkg = null;     // package to define proxy class in
            int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;

            /*
             * 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.
             */
            for (Class<?> intf : interfaces) {
                int flags = intf.getModifiers();
                if (!Modifier.isPublic(flags)) {
                    accessFlags = Modifier.FINAL;
                    String name = intf.getName();
                    int n = name.lastIndexOf('.');
                    String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));
                    if (proxyPkg == null) {
                        proxyPkg = pkg;
                    } else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
                        throw new IllegalArgumentException(
                            "non-public interfaces from different packages");
                    }
                }
            }

            /*
             * Choose a name for the proxy class to generate.
             */
            long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
            String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;

            /*
             * Generate the specified proxy class.
             */
            byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
                proxyName, interfaces, accessFlags);//********************************
            try {
                return defineClass0(loader, proxyName,
                                    proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
            } catch (ClassFormatError e) {
            }
        }
    }

接下來看看generateProxyClass

    public static byte[] generateProxyClass(final String name,
                                             Class<?>[] interfaces,
                                             int accessFlags)
     {
         ProxyGenerator gen = new ProxyGenerator(name, interfaces, accessFlags);
         final byte[] classFile = gen.generateClassFile();//-----------------------------------

         if (saveGeneratedFiles) {
             java.security.AccessController.doPrivileged(
             new java.security.PrivilegedAction<Void>() {
                 public Void More ...run() {
                     try {
                         int i = name.lastIndexOf('.');
                         Path path;
                         if (i > 0) {
                             Path dir = Paths.get(name.substring(0, i).replace('.', File.separatorChar));
                             Files.createDirectories(dir);
                             path = dir.resolve(name.substring(i+1, name.length()) + ".class");
                         } else {
                             path = Paths.get(name + ".class");
                         }
                         Files.write(path, classFile);
                         return null;
                     } catch (IOException e) {
                         throw new InternalError(
                             "I/O exception saving generated file: " + e);
                     }
                 }
             });
         }

         return classFile;
     }

     private byte[] generateClassFile() {

         /* ============================================================
          * Step 1: Assemble ProxyMethod objects for all methods to
          * generate proxy dispatching code for.
          */
         addProxyMethod(hashCodeMethod, Object.class);
         addProxyMethod(equalsMethod, Object.class);
         addProxyMethod(toStringMethod, Object.class);
         for (Class<?> intf : interfaces) {
             for (Method m : intf.getMethods()) {
                 addProxyMethod(m, intf);//------------------------------這裏會調用invoke的接口方法
             }
         }
         ......
         return bout.toByteArray();
     }