Java代理模式和字节码的探索

原创
2021/06/27 00:32
阅读数 81

小伙伴们好呀~ 😝 ,4ye 今天来和小伙伴们分享下以下的小知识点~



文章概览

一.  静态代理

二.  JDK动态代理

三.  反编译动态字节码


静态代理

如图所示,除了维护正常的一个实现类外(被代理类),还需要而外维护一个代理类,而且这些都是需要硬编码的,感觉挺麻烦的~



那么咱们先来快速感受下这个小例子👇



如上图所示

  1. 定义一个 接口,

  2. 代理类和被代理类都去实现该接口,同时代理类要聚合被代理类,

  3. 在客户端中调用这个代理类的方法,便完成了这个静态代理


结果如下~


这里利用 IDEA 生成了这个 UML 图,也挺直观的~



那么,快速感受下这个小例子后,你是否也觉得挺麻烦的呢?

比如:

  1. 如果接口新增方法,那么就得维护多一个类 🐷

  2. 接口越多,代理类越多 😵


所以为了解决这些缺点,咱们就需要来看看这个 JDK动态代理了~ 😄

果然,懒惰让世界变得更美好~ 哈哈(谁也不想多写些✍)



JDK动态代理


如图所示~


JDK 动态代理的精髓就在这两个步骤

  1. 实现 InvocationHandler 接口,重写 invoke 方法

  2. 通过 Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,invocationHandler) 方法获取代理类


01.  InvocationHandler


02.  Proxy.newProxyInstance


03.  

没有,就上面两步了😝


结果如下图~

04.  注意点

这里还要注意一点,Proxy.newProxyInstance 中的第二个参数,接口!要用接口的实现类去获取接口(不能直接写通过 接口.class.getInterfaces() ,不然会抛出下面这个异常~ 🐖


动态代理异常 com.sun.proxy.$Proxy0 cannot be cast to


这里再多做一层封装即可~,就不用担心写错了😄

优化后如下👇


不过这样会代理实现类的所有接口,如果需要特殊定制的话,也可以将第二接口参数替换为 new Class[]{ISayService.class}, 即可。


本来还想继续探索下,看看底层到底怎么实现这个动态代理,结果看到又是调用 native 方法, 想了下还是算了先 哈哈哈 不然都更不出文章了😄



不过源码注释还是很重要的!😝  记录下这个 InvocationHandler 接口源码~

可以发现这最后一句介绍很有意思~

当在这个代理类上调用方法时,会将调用的方法编码后发到  InvocationHandler  实现类中进行处理



反编译

本以为到这就愉快的进入下一个小结~,结果突然想到 反编译动态代理class 文件 ,于是又开始折腾了 哈哈😝

一.  arthas

于是乎,我下了个 arthas ,在 window 上运行有点忐忑……

结果它真的一直运行不起来,没有报错,就一直卡在那里,没有出现  arthas  那个五颜六色的标志…… 让我一度怀疑我电脑坏了


先看下步骤吧~

demo 说明,如图,只是一个简单的 main 方法

  1. 打个断点

  2. 通过 jps 查看这个进程 ID



根据操作手册说明,window 上直接运行 as.bat 54792  命令就行了 这个 54792 就是这个 java 程序的 pid ,结果画面就变成这样了,一动不动的……



我也跟着瞎琢磨了大半天,后面想着会不会是因为我打了断点的原因,但是不打断点就结束了呀~

于是我尝试着将代码放到之前的 Springboot WEB 项目中,再次运行起来,结果真的可以了~

(中间还把内存搞崩了 哈哈哈,连  arthas 都启动不起来,提示我 pagesize 太小)🙃



开心滴打开浏览器 ~

哇瑟,终于正常了 🐷



我迫不及待的运行了这个 反编译代码语句:jad com.sum.proxy.$Proxy0 看看效果,结果

看到下面这一幕,有种恍然大悟的感觉~

难怪以前 debug 看到 JDK动态代理 时,都会出现一个 h 变量!😝



但是呢,我还没有看到 我自己写的动态代理类,主要是忘打断点查看~ 无奈 我又想着用别的办法折腾下,总感觉这么写太浪费了~ 为了测试这个 jdk动态代理 ,居然得把代码拷贝到 web 项目中运行,实在太扯了。



于是又开始折腾了 哈哈


二.  HSDB

搜素一番后,我又找到一个神器!jdk 自带的 HSDB 全名 HotSpot Debugger 😝


这个使用也比较简单,

  1. 启动命令:java -classpath "%JAVA_HOME%/lib/sa-jdi.jar" sun.jvm.hotspot.HSDB

  2. 通过 pid 找到对应的 java进程

  3. 点击 Tools 》class Browser 就可以打开下面这个窗口

  4. 输入 $Proxy 就可以查找了

  5. 点击目标类,然后点击 Create .class File  就会在你使用 该命令的目录下 创建这个字节码文件了



将该 class 文件 拷贝到 IDEA 中,打开即可



从这份代码中可以看到,该代理类不仅仅代理了 ISayService 这个接口中的 say  方法,连 ObjecttoStringhashCodeequals 这三个方法也都被代理了!


于是我尝试着运行下,果然没有骗我~ 哈哈哈😄


那么为啥要代理 Object 的这三个方法呢?

发现我们平时最多也就重写这三个方法了,其他方法基本都被  final 修饰,不能被重写,剩下可以被重写的方法就finalizeclone 了~ (更没用过了 😅)


三.  ProxyGenerator

这个是最简单的方法了,直接将 JDK动态代理 生成的字节码文件保存到工程目录下~

IDEA 的启动配置参数(VM options)中,加入下面的描述~


jdk8

-Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true


jdk8之后的版本

-Djdk.proxy.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true


如图所示~


运行后可以发现工程中多了下面这份字节码文件!



居然还有这操作!原理也简单的,小伙伴们在 IDEA 中双击 shift 键,搜索 ProxyGenerator 类就可以啦






总结

由于篇幅的原因,下文再来说说这个 Cglib 动态代理~ ,现在先来小结下~😝


一.静态代理

【优点】👉:

  1. 容易理解

  2. 编写简单

【缺点】👉:

  1. 随着接口方法的增加,或者接口的增加,需要同时维护代理类和被代理类,成本高


二.JDK动态代理

【优点】👉:

  1. 不用创建和维护代理类

【缺点】👉:

  1. 只有实现了接口的类才能被代理,有局限性


三.反编译

可以直接使用 JDK 自带的 HSDB 来完成反编译HotSpot Debugger ),也可以通过这个arthas ,或者通过 ProxyGenerator 类的 saveGeneratedFiles 属性来将生成的字节码保存到工程文件中,就可以快速地看到这个动态代理的字节码文件


四.本文小结图

这里 4ye 重新整理了下上面相关的知识点,分成下面两张图,小伙伴们如果需要可以直接在公众号后台回复 "代理模式1",或者微信我就行了~ 😝

代理图



反编译图



最后

欢迎小伙伴们来一起探讨问题~

如果你觉得本篇文章还不错的话,那拜托再点点赞支持一下呀😝

让我们开始这一场意外的相遇吧!~

欢迎留言!谢谢支持!ヾ(≧▽≦*)o 冲冲冲!!

我是4ye 咱们下期应该……很快再见!! 😆



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本文分享自微信公众号 - Java4ye(Java4ye)。
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