從一道面試題開始說起 列舉、動態代理的原理
本文已在我的公眾號hongyangAndroid原創釋出。
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本文出自：漲鴻洋的部落格
前段時間在dota群，一哥們出去面試，回顧面試題的時候，說問到了列舉。
作為一名Android選手，談到列舉，那肯定是：
Android上不應該使用列舉，佔記憶體，應該使用@XXXDef註解來替代，balabala…
這麼一回答，心裡美滋滋。
沒想到面試官問了句：
- 列舉的原理是什麼？你說它佔記憶體到底佔多少記憶體呢，如何佐證？
聽到這就慌了，沒了解過呀。
下面說第一個問題（沒錯還有第二個問題）。
列舉的本質
有篇文章：
寫得挺好的。
下面還是要簡述一下，我們先寫個列舉類：
public enum Animal {
DOG,CAT
}看著這程式碼，完全看不出來原理。不過大家應該都知道java類編譯後會產生class檔案。
越接近底層，本質就越容易暴露出來了。
我們先javac搞到Animal.class，然後通過javap命令看哈：
javap Animal.class輸出：
public final class Animal extends java.lang.Enum<Animal> {
public static final Animal DOG;
public static final Animal CAT;
public 其實到這裡我們已經大致知道列舉的本質了，實際上我們編寫的列舉類Animal是繼承自Enum的，每個列舉物件都是static final的類物件。
還想知道更多的細節怎麼辦，比如我們的物件什麼時候初始化的。
我們可以新增-c引數，對程式碼進行反編譯。
你可以使用javap -help 檢視所有引數的含義。
javap -c Animal.class輸出：
public final class 好了，現在可以分析程式碼了。
但是，這程式碼看起來也太頭疼了，我們先看一點點：
static中部分程式碼：
0: new #4 // class Animal
3: dup
4: ldc #7 // String DOG
6: iconst_0
7: invokespecial #8 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
10: putstatic #9 // Field DOG:LAnimal;大致含義就是new Animal(String,int)，然後給我們的靜態常量DOG賦值。
好了，不看了，好煩。我們轉念想一下，如果這個位元組碼咱們能看懂，那就是有規則的，只要有規則，肯定有類似翻譯類的工具，直接轉成java程式碼的。
確實有，比如jad：
我們先下載一份，很小：
命令也很簡單，執行:
./jad -sjava Animal.class就會在當前目錄生成java檔案了。
輸出如下：
public final class Animal extends Enum
{
public static Animal[] values()
{
return (Animal[])$VALUES.clone();
}
public static Animal valueOf(String s)
{
return (Animal)Enum.valueOf(Animal, s);
}
private Animal(String s, int i)
{
super(s, i);
}
public static final Animal DOG;
public static final Animal CAT;
private static final Animal $VALUES[];
static
{
DOG = new Animal("DOG", 0);
CAT = new Animal("CAT", 1);
$VALUES = (new Animal[] {
DOG, CAT
});
}
}到這，我相信你知道我們編寫的列舉類：
public enum Animal {
DOG,CAT
}最終生成是這樣的類，那麼對應的我們所使用的方法也就都明白了。此外，你如何拿這樣的類，跟兩個靜態INT常量比記憶體，那肯定是多得多的。
其次，我們也能順便回答，列舉物件為什麼是單例了。
並且其Enum類中對readObject和clone方法都進行了實現，看一眼你就明白了。
本文並不是為了去討論列舉的原理，而是想要給大家說明的是很多“語法糖”類似的東西，都能按照這樣的思路去了解它的原理。
下面我們再看一個，聽起來稍微高階一點的：
- 動態代理
動態代理
這個比較出名的就是retrofit了。
問：retrofit的原理是？
答：基於動態代理，然後balabal...
問：那麼動態代理的原理是？
答：...我們依然從一個最簡單的例子開始。
我們寫一個介面：
public interface IUserService{
void login(String username, String password);
}然後，利用動態代理去生成一個代理物件，去呼叫login方法：
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Arrays;
public class Test{
public static void main(String[] args){
IUserService userService = (IUserService) Proxy.newProxyInstance(IUserService.class.getClassLoader(),
new Class[]{IUserService.class},
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("method = " + method.getName() +" , args = " + Arrays.toString(args));
return null;
}
});
System.out.println(userService.getClass());
userService.login("zhy","123");
}
}
好了，這應該是最簡單的動態代理的例子了。
當我們去調研userService.login方法，你會發現InvocationHandler的invoke方法呼叫了，並且輸出了相關資訊。
怎麼會這麼神奇呢？
我們寫了一個介面，就能產生一個該介面的物件，然後我們還能攔截它的方法。
繼續看：
先javac Test.java，得到class檔案。
然後呼叫：
java Test輸出：
class com.sun.proxy.$Proxy0
method = login , args = [zhy, 123]可以看到當我們呼叫login方法的時候，invoke中攔截到了我們的方法，引數等資訊。
retrofit的原理其實就是這樣，攔截到方法、引數，再根據我們在方法上的註解，去拼接為一個正常的Okhttp請求，然後執行。
想知道原理，根據我們列舉中的經驗，肯定想看看這個
com.sun.proxy.$Proxy0 // userService物件輸出的全路徑這個類的class檔案如何獲取呢？
很簡單，你在main方法的第一行，新增：
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
然後重新編譯、執行，就會在當前目錄看到了。
MacBook-Pro:tmp zhanghongyang01$ tree
.
├── IUserService.class
├── IUserService.java
├── Test$1.class
├── Test.class
├── Test.java
└── com
└── sun
└── proxy
└── $Proxy0.class
3 directories, 6 files然後，還想通過javap -c來看麼~~
還是拿出我們剛才下載的jad吧。
執行：
./jad -sjava com/sun/proxy/\$Proxy0.class 在jad的同目錄，你就發現了Proxy0的java檔案了：
package com.sun.proxy;
import IUserService;
import java.lang.reflect.*;
public final class $Proxy0 extends Proxy
implements IUserService
{
public $Proxy0(InvocationHandler invocationhandler)
{
super(invocationhandler);
}
public final void login(String s, String s1)
{
super.h.invoke(this, m3, new Object[] {
s, s1
});
}
private static Method m3;
static
{
m3 = Class.forName("IUserService").getMethod("login", new Class[] {
Class.forName("java.lang.String"), Class.forName("java.lang.String")
});
}
}為了便於理解，刪除了一些equals，hashCode等方法。
你可以看到，實際上為我們生成一個實現了IUserSevice的類，我們呼叫其login方法，實際上就是呼叫了：
super.h.invoke(this, m3, new Object[] {
s, s1
}); m3即為我們的login方法，靜態塊中初始化的。剩下是我們傳入的引數。
那我們看super.h是什麼:
package java.lang.reflect;
public class Proxy{
protected InvocationHandler h;
}就是我們自己建立的InvocationHandler物件。
看著這個類，再想login方法，為什麼會回撥到InvocationHandler的invoke方法，你還覺得奇怪麼~~
好了，實際上這個哥們面試距離現在挺久了，終於抽空寫完了，希望大家有一定的收穫~