java動態代理隨筆一

先說一下java class的加載機制和與class文件的關係：Java 程序的工作機制： Java 對象都以單獨的 class 文件存在， java 虛擬機將其載入並執行其虛擬機指令。

class 的加載與實例化

java 虛擬機根據 class path 來查找 java 對象，而虛擬機的 class path 又分爲三層：

bootstrap ： sun.boot.class.path

extension: java.ext.dirs

application: java.class.path

三個 class path 各有對應的 classloader 。由上而下形成父子關係

當程序中調用 new 指令，或者 ClassLoader.load 方法時。其順序如下：

1. 首先查看 application 的 classloader 中是否已有對應的 class 緩存，如果有則返回，並根據 class 分配內存。如果沒有，接下一步。

2. 首先查看 extension 的 classloader 中是否已有對應的 class 緩存，如果有則返回，並根據 class 分配內存。如果沒有，接下一步。

3. 首先查看 bootstrap 的 classloader 中是否已有對應的 class 緩存，如果有則返回，並根據 class 分配內存。如果沒有，接下一步。

4. 由 bootstrap 的 classloader 在其 class path 中試圖加載該 class ，如果有，則將該 class 放入 cache 中，並返回。如果沒有，接下一步。

5. 由 extension 的 classloader 在其 class path 中試圖加載該 class ，如果有，則將該 class 放入 cache 中，並返回。如果沒有，接下一步。

6. 由 application 的 classloader 在其 class path 中試圖加載該 class ，如果有，則將該 class 放入 cache 中，並返回。如果沒有，則拋出 ClassNotFound 的 exception 。

每個 java 虛擬機都在其啓動時產生一個唯一的 class heap ，並把所有的 class instance 都分配在其中。其中每個類實例的信息又分兩部分， fields 域和 methods 域。每個類實例各自擁有 fields ，但同一個類的不同實例共享 methods

java 反射的處理

簡單例子代碼：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.io.IOException;

 public class Main {
    public static void main(String[] args){
        TempImpl t1 = new TempImpl("temp1");
        try {
            Method t1Talk = t1.getClass().getMethod("Talk", new Class[0]) ;
            t1Talk.invoke(t1, null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (InvocationTargetException e) {
           e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }

        try {
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }
    }
}

複雜例子代碼：

 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.io.IOException; 

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        TempImpl t1 = new TempImpl("temp1");
        TempImpl t2 = new TempImpl("temp2");
        Temp2 temp2 = new Temp2();

        try {
            Method t1Talk = t1.getClass().getMethod("Talk", new Class[0]) ;
            Method t2Talk = t2.getClass().getMethod("Talk", new Class[0]) ;
            t1Talk.invoke(t2, null);
            t2Talk.invoke(t1, null);
            if(t1Talk.equals(t2Talk)){
                System.out.println("equals");
            }else{
                System.out.println("not equals");
             }

            if(t1Talk==t2Talk){
               System.out.println("ref equals");
            }else{
                System.out.println("ref not equals");
            }

            t2Talk.invoke(temp2, null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }

        try {
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }
    }
}

分析： java 虛擬機把每個 methods 當作一個執行單元。該執行單元帶有兩種簽名：類簽名和屬性簽名（ public ， static 等）。反射的第一步，驗證簽名的合法性。驗證通過後，順序執行該 method 中的指令，當需要訪問類實例的 fields 和傳入參數時，由虛擬機注入。

動態代理

一個簡單例子代碼：

研究 JDK 源代碼，發現在 Proxy 的 sun 實現中調用了 sun.misc.ProxyGenerator 類的 generateProxyClass( proxyName, interfaces) 方法，其返回值爲 byte[] 和 class 文件的內存類型一致。於是做如下試驗：

 public class  ProxyClassFile{

       public static void main(String[] args){

              String proxyName = "TempProxy";

        TempImpl t = new TempImpl("proxy");

              Class[] interfaces =t.getClass().getInterfaces();

             

              byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(

                  proxyName, interfaces);

        File f = new File("classes/TempProxy.class");

        try {

            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);

            fos.write(proxyClassFile);

            fos.flush();

            fos.close();

        } catch (FileNotFoundException e) {

            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.

        }

       }

}

運行該類，到 class 文件夾下，利用反編譯技術，發現原來其採用了代碼生產技術：

  public interface Temp{

       public void Talk();

       public void Run();

}

  import java.lang.reflect.*;

 

public final class TempProxy extends Proxy

    implements Temp{

 

    private static Method m4;

    private static Method m2;

    private static Method m0;

    private static Method m3;

    private static Method m1;

 

    public TempProxy(InvocationHandler invocationhandler)   {

        super(invocationhandler);

    }

 

    public final void Run()    {

        try {

            h.invoke(this, m4, null);

            return;

        }

            catch(Error _ex) { }

             catch(Throwable throwable)  {

            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);

        }

    }

 

    public final String toString(){

        try{

            return (String)h.invoke(this, m2, null);

        }

            catch(Error _ex) { }

            catch(Throwable throwable)   {

            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);

        }

        return "";

    }

 

    public final int hashCode() {

        try {

            return ((Integer)h.invoke(this, m0, null)).intValue();

        }

             catch(Error _ex) { }

            catch(Throwable throwable){

            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);

        }

        return 123;

    }

 

    public final void Talk(){

        try{

            h.invoke(this, m3, null);

            return;

        }

            catch(Error _ex) { }

            catch(Throwable throwable) {

            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);

        }

    }

 

    public final boolean equals(Object obj) {

        try  {

            return ((Boolean)h.invoke(this, m1, new object[{obj})).booleanValue();

        }

           catch(Error _ex) { }

           catch(Throwable throwable) {

            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);

        }

        return false;

    }

 

    static{

        try{

     m4 = Class.forName("Temp").getMethod("Run", new Class[0]);

     m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);

      m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);

      m3 = Class.forName("Temp").getMethod("Talk", new Class[0]);

     m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] {

                Class.forName("java.lang.Object")

            });

        }

        catch(NoSuchMethodException nosuchmethodexception) {

             throw new NoSuchMethodError(nosuchmethodexception.getMessage());

        }

        catch(ClassNotFoundException classnotfoundexception) {

            throw new NoClassDefFoundError(classnotfoundexception.getMessage());

        }

    }

}

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