在Java中实现JDK动态代理的原理是什么？相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。
一、什么是代理？
代理是一种常用的设计模式，其目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类负责为委托类预处理消息，过滤消息并转发消息，以及进行消息被委托类执行后的后续处理。
代理模式UML图：
简单结构示意图：
为了保持行为的一致性，代理类和委托类通常会实现相同的接口，所以在访问者看来两者没有丝毫的区别。通过代理类这中间一层，能有效控制对委托类对象的直接访问，也可以很好地隐藏和保护委托类对象，同时也为实施不同控制策略预留了空间，从而在设计上获得了更大的灵活性。Java 动态代理机制以巧妙的方式近乎完美地实践了代理模式的设计理念。
二、Java 动态代理类
Java动态代理类位于java.lang.reflect包下，一般主要涉及到以下两个类：
(1)Interface InvocationHandler：该接口中仅定义了一个方法
publicobject invoke(Object obj,Method method, Object[] args)在实际使用时，第一个参数obj一般是指代理类，method是被代理的方法，如上例中的request()，args为该方法的参数数组。这个抽象方法在代理类中动态实现。
(2)Proxy：该类即为动态代理类，其中主要包含以下内容：
protected Proxy(InvocationHandler h) ：构造函数，用于给内部的h赋值。
static Class getProxyClass (ClassLoaderloader, Class[] interfaces) ：获得一个代理类，其中loader是类装载器，interfaces是真实类所拥有的全部接口的数组。
static Object newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) ：返回代理类的一个实例，返回后的代理类可以当作被代理类使用(可使用被代理类的在Subject接口中声明过的方法)
所谓DynamicProxy是这样一种class：它是在运行时生成的class，在生成它时你必须提供一组interface给它，然后该class就宣称它实现了这些 interface。你当然可以把该class的实例当作这些interface中的任何一个来用。当然，这个DynamicProxy其实就是一个Proxy，它不会替你作实质性的工作，在生成它的实例时你必须提供一个handler，由它接管实际的工作。
在使用动态代理类时，我们必须实现InvocationHandler接口
通过这种方式，被代理的对象(RealSubject)可以在运行时动态改变，需要控制的接口(Subject接口)可以在运行时改变，控制的方式(DynamicSubject类)也可以动态改变，从而实现了非常灵活的动态代理关系。
动态代理步骤：
1.创建一个实现接口InvocationHandler的类，它必须实现invoke方法
2.创建被代理的类以及接口
3.通过Proxy的静态方法
newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)创建一个代理
4.通过代理调用方法
三、JDK的动态代理怎么使用？
1、需要动态代理的接口：
package jiankunking; public interface Subject { public String SayHello(String name); public String SayGoodBye(); }2、需要代理的实际对象
package jiankunking; public class RealSubject implements Subject { public String SayHello(String name) { return "hello " + name; } public String SayGoodBye() { return " good bye "; } }3、调用处理器实现类（有木有感觉这里就是传说中的AOP啊）
package jiankunking; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler { private Object subject; public InvocationHandlerImpl(Object subject) { this.subject = subject; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { //在代理真实对象前我们可以添加一些自己的操作 System.out.println("在调用之前，我要干点啥呢？"); System.out.println("Method:" + method); //当代理对象调用真实对象的方法时，其会自动的跳转到代理对象关联的handler对象的invoke方法来进行调用 Object returnValue = method.invoke(subject, args); //在代理真实对象后我们也可以添加一些自己的操作 System.out.println("在调用之后，我要干点啥呢？"); return returnValue; } }4、测试
package jiankunking; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy; public class DynamicProxyDemonstration { public static void main(String[] args) { //代理的真实对象 Subject realSubject = new RealSubject(); InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(realSubject); ClassLoader loader = realSubject.getClass().getClassLoader(); Class[] interfaces = realSubject.getClass().getInterfaces(); Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler); System.out.println("动态代理对象的类型："+subject.getClass().getName()); String hello = subject.SayHello("jiankunking"); System.out.println(hello); // String goodbye = subject.SayGoodBye(); // System.out.println(goodbye); } }5、输出结果如下：
演示demo下载地址：http://xiazai.jb51.net/201707/yuanma/DynamicProxyDemo(jb51.net).rar
四、动态代理怎么实现的？
从使用代码中可以看出，关键点在：
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);通过跟踪提示代码可以看出：当代理对象调用真实对象的方法时，其会自动的跳转到代理对象关联的handler对象的invoke方法来进行调用。
也就是说，当代码执行到：
subject.SayHello("jiankunking")这句话时，会自动调用InvocationHandlerImpl的invoke方法。这是为啥呢？
=======横线之间的是代码跟分析的过程，不想看的朋友可以直接看结论============
以下代码来自:JDK1.8.0_92
既然生成代理对象是用的Proxy类的静态方newProxyInstance，那么我们就去它的源码里看一下它到底都做了些什么？
@CallerSensitive public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException { //检查h 不为空，否则抛异常 Objects.requireNonNull(h); final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); final SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); if (sm != null) { checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs); } Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); try { if (sm != null) { checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl); } //获取代理对象的构造方法（也就是$Proxy0(InvocationHandler h)） final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); final InvocationHandler ih = h; if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) { AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() { public Void run() { cons.setAccessible(true); return null; } }); } //生成代理类的实例并把InvocationHandlerImpl的实例传给它的构造方法 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); } }我们再进去getProxyClass0方法看一下：
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) { 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 return proxyClassCache.get(loader, interfaces); } 真相还是没有来到，继续，看一下proxyClassCache
private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>> proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());奥，原来用了一下缓存啊
那么它对应的get方法啥样呢？
public V get(K key, P parameter) { Objects.requireNonNull(parameter); expungeStaleEntries(); Object cacheKey = CacheKey.valueOf(key, refQueue); // lazily install the 2nd level valuesMap for the particular cacheKey ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> valuesMap = map.get(cacheKey); if (valuesMap == null) { //putIfAbsent这个方法在key不存在的时候加入一个值,如果key存在就不放入 ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> oldValuesMap = map.putIfAbsent(cacheKey, valuesMap = new ConcurrentHashMap<>()); if (oldValuesMap != null) { valuesMap = oldValuesMap; } } // create subKey and retrieve the possible Supplier<V> stored by that // subKey from valuesMap Object subKey = Objects.requireNonNull(subKeyFactory.apply(key, parameter)); Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey); Factory factory = null; while (true) { if (supplier != null) { // supplier might be a Factory or a CacheValue<V> instance V value = supplier.get(); if (value != null) { return value; } } // else no supplier in cache // or a supplier that returned null (could be a cleared CacheValue // or a Factory that wasn't successful in installing the CacheValue) // lazily construct a Factory if (factory == null) { factory = new Factory(key, parameter, subKey, valuesMap); } if (supplier == null) { supplier = valuesMap.putIfAbsent(subKey, factory); if (supplier == null) { // successfully installed Factory supplier = factory; } // else retry with winning supplier } else { if (valuesMap.replace(subKey, supplier, factory)) { // successfully replaced // cleared CacheEntry / unsuccessful Factory // with our Factory supplier = factory; } else { // retry with current supplier supplier = valuesMap.get(subKey); } } } }我们可以看到它调用了 supplier.get(); 获取动态代理类，其中supplier是Factory,这个类定义在WeakCach的内部。
来瞅瞅，get里面又做了什么？
public synchronized V get() { // serialize access // re-check Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey); if (supplier != this) { // something changed while we were waiting: // might be that we were replaced by a CacheValue // or were removed because of failure -> // return null to signal WeakCache.get() to retry // the loop return null; } // else still us (supplier == this) // create new value V value = null; try { value = Objects.requireNonNull(valueFactory.apply(key, parameter)); } finally { if (value == null) { // remove us on failure valuesMap.remove(subKey, this); } } // the only path to reach here is with non-null value assert value != null; // wrap value with CacheValue (WeakReference) CacheValue<V> cacheValue = new CacheValue<>(value); // try replacing us with CacheValue (this should always succeed) if (valuesMap.replace(subKey, this, cacheValue)) { // put also in reverseMap reverseMap.put(cacheValue, Boolean.TRUE); } else { throw new AssertionError("Should not reach here"); } // successfully replaced us with new CacheValue -> return the value // wrapped by it return value; } }发现重点还是木有出现，但我们可以看到它调用了valueFactory.apply(key, parameter)方法：
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) { Class<?> interfaceClass = null; try { interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader); } catch (ClassNotFoundException e) { } if (interfaceClass != intf) { throw new IllegalArgumentException( intf + " is not visible from class loader"); } if (!interfaceClass.isInterface()) { throw new IllegalArgumentException( interfaceClass.getName() + " is not an interface"); } 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; 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"); } } } if (proxyPkg == null) { // if no non-public proxy interfaces, use com.sun.proxy package proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + "."; } long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement(); String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num; byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass( proxyName, interfaces, accessFlags); try { return defineClass0(loader, proxyName, proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length); } catch (ClassFormatError e) { throw new IllegalArgumentException(e.toString()); } } }通过看代码终于找到了重点：
//生成字节码 byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);那么接下来我们也使用测试一下，使用这个方法生成的字节码是个什么样子：
package jiankunking; import sun.misc.ProxyGenerator; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy; public class DynamicProxyDemonstration { public static void main(String[] args) { //代理的真实对象 Subject realSubject = new RealSubject(); InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(realSubject); ClassLoader loader = handler.getClass().getClassLoader(); Class[] interfaces = realSubject.getClass().getInterfaces(); Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler); System.out.println("动态代理对象的类型："+subject.getClass().getName()); String hello = subject.SayHello("jiankunking"); System.out.println(hello); // 将生成的字节码保存到本地， createProxyClassFile(); } private static void createProxyClassFile(){ String name = "ProxySubject"; byte[] data = ProxyGenerator.generateProxyClass(name,new Class[]{Subject.class}); FileOutputStream out =null; try { out = new FileOutputStream(name+".class"); System.out.println((new File("hello")).getAbsolutePath()); out.write(data); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally { if(null!=out) try { out.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }可以看一下这里代理对象的类型：
我们用jd-jui 工具将生成的字节码反编译：
import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException; import jiankunking.Subject; public final class ProxySubject extends Proxy implements Subject { private static Method m1; private static Method m3; private static Method m4; private static Method m2; private static Method m0; public ProxySubject(InvocationHandler paramInvocationHandler) { super(paramInvocationHandler); } public final boolean equals(Object paramObject) { try { return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue(); } catch (Error|RuntimeException localError) { throw localError; } catch (Throwable localThrowable) { throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable); } } public final String SayGoodBye() { try { return (String)this.h.invoke(this, m3, null); } catch (Error|RuntimeException localError) { throw localError; } catch (Throwable localThrowable) { throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable); } } public final String SayHello(String paramString) { try { return (String)this.h.invoke(this, m4, new Object[] { paramString }); } catch (Error|RuntimeException localError) { throw localError; } catch (Throwable localThrowable) { throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable); } } public final String toString() { try { return (String)this.h.invoke(this, m2, null); } catch (Error|RuntimeException localError) { throw localError; } catch (Throwable localThrowable) { throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable); } } public final int hashCode() { try { return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue(); } catch (Error|RuntimeException localError) { throw localError; } catch (Throwable localThrowable) { throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable); } } static { try { m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") }); m3 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayGoodBye", new Class[0]); m4 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayHello", new Class[] { Class.forName("java.lang.String") }); m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]); m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]); return; } catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException) { throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage()); } catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException) { throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage()); } } }这就是最终真正的代理类，它继承自Proxy并实现了我们定义的Subject接口
也就是说：
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);这里的subject实际是这个类的一个实例，那么我们调用它的：
public final String SayHello(String paramString)就是调用我们定义的InvocationHandlerImpl的 invoke方法：
=======横线之间的是代码跟分析的过程，不想看的朋友可以直接看结论================
五、结论
到了这里，终于解答了：
subject.SayHello("jiankunking")这句话时，为什么会自动调用InvocationHandlerImpl的invoke方法？
因为JDK生成的最终真正的代理类，它继承自Proxy并实现了我们定义的Subject接口，在实现Subject接口方法的内部，通过反射调用了InvocationHandlerImpl的invoke方法。
包含生成本地class文件的demo：
http://xiazai.jb51.net/201707/yuanma/DynamicProxyDemo2(jb51.net).rar
通过分析代码可以看出Java 动态代理，具体有如下四步骤：
通过实现 InvocationHandler 接口创建自己的调用处理器；
通过为 Proxy 类指定 ClassLoader 对象和一组 interface 来创建动态代理类；
通过反射机制获得动态代理类的构造函数，其唯一参数类型是调用处理器接口类型；
通过构造函数创建动态代理类实例，构造时调用处理器对象作为参数被传入。
看完上述内容，你们掌握在Java中实现JDK动态代理的原理是什么的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注编程网行业资讯频道，感谢各位的阅读！
