Что такое com.sun.proxy. $Proxy

Я видел, что когда ошибки происходят глубоко в разных рамках (например, фреймворки, реализующие спецификацию EJB или некоторые поставщики JPA), stacktrace содержит классы типа com.sun.proxy.$Proxy. Я знаю, что такое прокси, но я ищу более технический и более специфичный для Java ответ.

  • Каковы они?
  • Как они созданы?
  • Что такое связь с JVM? Являются ли они специфичными для JVM?

Ответ 1

  • Прокси - это классы, которые создаются и загружаются во время выполнения. Для этих классов нет исходного кода. Я знаю, что вам интересно, как вы можете заставить их что-то делать, если для них нет кода. Ответ заключается в том, что при их создании вы указываете объект, который реализует InvocationHandler, который определяет метод, который вызывается при вызове метода прокси.

  • Вы создаете их с помощью вызова

    Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, invocationHandler)
    

    Аргументы:

    • classLoader. После создания класса он загружается с помощью этого загрузчика классов.
    • interfaces. Массив объектов класса, которые должны быть интерфейсами. Полученный прокси-сервер реализует все эти интерфейсы.
    • InvocationHandler. Вот как ваш прокси знает, что делать, когда вызывается метод. Это объект, реализующий InvocationHandler. Когда вызывается метод из любого из поддерживаемых интерфейсов или hashCode, equals или toString, метод invoke вызывается в обработчике, передавая объект Method для вызываемого метода и переданные аргументы.

    Подробнее об этом см. в документации для класса Proxy.

  • Каждая реализация JVM после версии 1.3 должна поддерживать их. Они загружаются во внутренние структуры данных JVM определенным образом, но гарантированно работают.

Ответ 2

Каковы они?

Ничего особенного. Так же, как и обычный экземпляр класса Java.

Но эти классы Synthetic proxy classes созданы java.lang.reflect.Proxy#newProxyInstance

Что такое связь с JVM? Являются ли они реализацией JVM конкретными?

Представлено в 1.3

http://docs.oracle.com/javase/1.3/docs/relnotes/features.html#reflection

Это часть Java. поэтому каждая JVM должна его поддерживать.

Как они созданы (источник Openjdk7)?

Вкратце: они создаются с использованием JVM ASM tech (определение кода javabyte во время выполнения)

что-то с помощью той же технологии:

Что происходит после вызова java.lang.reflect.Proxy#newProxyInstance

  • Считывая исходный код, вы можете увидеть вызов newProxyInstance getProxyClass0, чтобы получить класс

    `

  • после много кеша или sth он вызывает волшебство ProxyGenerator.generateProxyClass, которое возвращает байт []
  • вызов ClassLoader define class для загрузки сгенерированного класса $Proxy (имя класса, которое вы видели)
  • просто введите его и готов к использованию

Что происходит в magic sun.misc.ProxyGenerator

  • нарисуйте класс (байт-код), объединяющий все методы в интерфейсах в один
  • каждый метод строит с таким же байт-кодом, как

    • получить вызов метода meth info (сохраняется при генерации)
    • передать информацию в invocation handler invoke()
    • получить возвращаемое значение из invocation handler invoke()
    • просто верните его
  • класс (байт-код) представляет в виде byte[]

Как нарисовать класс

Думая, что ваши java-коды скомпилированы в байт-коды, просто выполните это во время выполнения

Обсуждение дешево показывает вам код

основной метод в sun/misc/ProxyGenerator.java

generateClassFile

/**
 * Generate a class file for the proxy class.  This method drives the
 * class file generation process.
 */
private byte[] generateClassFile() {

    /* ============================================================
     * Step 1: Assemble ProxyMethod objects for all methods to
     * generate proxy dispatching code for.
     */

    /*
     * Record that proxy methods are needed for the hashCode, equals,
     * and toString methods of java.lang.Object.  This is done before
     * the methods from the proxy interfaces so that the methods from
     * java.lang.Object take precedence over duplicate methods in the
     * proxy interfaces.
     */
    addProxyMethod(hashCodeMethod, Object.class);
    addProxyMethod(equalsMethod, Object.class);
    addProxyMethod(toStringMethod, Object.class);

    /*
     * Now record all of the methods from the proxy interfaces, giving
     * earlier interfaces precedence over later ones with duplicate
     * methods.
     */
    for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
        Method[] methods = interfaces[i].getMethods();
        for (int j = 0; j < methods.length; j++) {
            addProxyMethod(methods[j], interfaces[i]);
        }
    }

    /*
     * For each set of proxy methods with the same signature,
     * verify that the methods' return types are compatible.
     */
    for (List<ProxyMethod> sigmethods : proxyMethods.values()) {
        checkReturnTypes(sigmethods);
    }

    /* ============================================================
     * Step 2: Assemble FieldInfo and MethodInfo structs for all of
     * fields and methods in the class we are generating.
     */
    try {
        methods.add(generateConstructor());

        for (List<ProxyMethod> sigmethods : proxyMethods.values()) {
            for (ProxyMethod pm : sigmethods) {

                // add static field for method Method object
                fields.add(new FieldInfo(pm.methodFieldName,
                    "Ljava/lang/reflect/Method;",
                     ACC_PRIVATE | ACC_STATIC));

                // generate code for proxy method and add it
                methods.add(pm.generateMethod());
            }
        }

        methods.add(generateStaticInitializer());

    } catch (IOException e) {
        throw new InternalError("unexpected I/O Exception");
    }

    if (methods.size() > 65535) {
        throw new IllegalArgumentException("method limit exceeded");
    }
    if (fields.size() > 65535) {
        throw new IllegalArgumentException("field limit exceeded");
    }

    /* ============================================================
     * Step 3: Write the final class file.
     */

    /*
     * Make sure that constant pool indexes are reserved for the
     * following items before starting to write the final class file.
     */
    cp.getClass(dotToSlash(className));
    cp.getClass(superclassName);
    for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
        cp.getClass(dotToSlash(interfaces[i].getName()));
    }

    /*
     * Disallow new constant pool additions beyond this point, since
     * we are about to write the final constant pool table.
     */
    cp.setReadOnly();

    ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
    DataOutputStream dout = new DataOutputStream(bout);

    try {
        /*
         * Write all the items of the "ClassFile" structure.
         * See JVMS section 4.1.
         */
                                    // u4 magic;
        dout.writeInt(0xCAFEBABE);
                                    // u2 minor_version;
        dout.writeShort(CLASSFILE_MINOR_VERSION);
                                    // u2 major_version;
        dout.writeShort(CLASSFILE_MAJOR_VERSION);

        cp.write(dout);             // (write constant pool)

                                    // u2 access_flags;
        dout.writeShort(ACC_PUBLIC | ACC_FINAL | ACC_SUPER);
                                    // u2 this_class;
        dout.writeShort(cp.getClass(dotToSlash(className)));
                                    // u2 super_class;
        dout.writeShort(cp.getClass(superclassName));

                                    // u2 interfaces_count;
        dout.writeShort(interfaces.length);
                                    // u2 interfaces[interfaces_count];
        for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
            dout.writeShort(cp.getClass(
                dotToSlash(interfaces[i].getName())));
        }

                                    // u2 fields_count;
        dout.writeShort(fields.size());
                                    // field_info fields[fields_count];
        for (FieldInfo f : fields) {
            f.write(dout);
        }

                                    // u2 methods_count;
        dout.writeShort(methods.size());
                                    // method_info methods[methods_count];
        for (MethodInfo m : methods) {
            m.write(dout);
        }

                                     // u2 attributes_count;
        dout.writeShort(0); // (no ClassFile attributes for proxy classes)

    } catch (IOException e) {
        throw new InternalError("unexpected I/O Exception");
    }

    return bout.toByteArray();
}

addProxyMethod

/**
 * Add another method to be proxied, either by creating a new
 * ProxyMethod object or augmenting an old one for a duplicate
 * method.
 *
 * "fromClass" indicates the proxy interface that the method was
 * found through, which may be different from (a subinterface of)
 * the method "declaring class".  Note that the first Method
 * object passed for a given name and descriptor identifies the
 * Method object (and thus the declaring class) that will be
 * passed to the invocation handler "invoke" method for a given
 * set of duplicate methods.
 */
private void addProxyMethod(Method m, Class fromClass) {
    String name = m.getName();
    Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
    Class returnType = m.getReturnType();
    Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes();

    String sig = name + getParameterDescriptors(parameterTypes);
    List<ProxyMethod> sigmethods = proxyMethods.get(sig);
    if (sigmethods != null) {
        for (ProxyMethod pm : sigmethods) {
            if (returnType == pm.returnType) {
                /*
                 * Found a match: reduce exception types to the
                 * greatest set of exceptions that can thrown
                 * compatibly with the throws clauses of both
                 * overridden methods.
                 */
                List<Class<?>> legalExceptions = new ArrayList<Class<?>>();
                collectCompatibleTypes(
                    exceptionTypes, pm.exceptionTypes, legalExceptions);
                collectCompatibleTypes(
                    pm.exceptionTypes, exceptionTypes, legalExceptions);
                pm.exceptionTypes = new Class[legalExceptions.size()];
                pm.exceptionTypes =
                    legalExceptions.toArray(pm.exceptionTypes);
                return;
            }
        }
    } else {
        sigmethods = new ArrayList<ProxyMethod>(3);
        proxyMethods.put(sig, sigmethods);
    }
    sigmethods.add(new ProxyMethod(name, parameterTypes, returnType,
                                   exceptionTypes, fromClass));
}

Полный код о gen прокси-методе

    private MethodInfo generateMethod() throws IOException {
        String desc = getMethodDescriptor(parameterTypes, returnType);
        MethodInfo minfo = new MethodInfo(methodName, desc,
            ACC_PUBLIC | ACC_FINAL);

        int[] parameterSlot = new int[parameterTypes.length];
        int nextSlot = 1;
        for (int i = 0; i < parameterSlot.length; i++) {
            parameterSlot[i] = nextSlot;
            nextSlot += getWordsPerType(parameterTypes[i]);
        }
        int localSlot0 = nextSlot;
        short pc, tryBegin = 0, tryEnd;

        DataOutputStream out = new DataOutputStream(minfo.code);

        code_aload(0, out);

        out.writeByte(opc_getfield);
        out.writeShort(cp.getFieldRef(
            superclassName,
            handlerFieldName, "Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;"));

        code_aload(0, out);

        out.writeByte(opc_getstatic);
        out.writeShort(cp.getFieldRef(
            dotToSlash(className),
            methodFieldName, "Ljava/lang/reflect/Method;"));

        if (parameterTypes.length > 0) {

            code_ipush(parameterTypes.length, out);

            out.writeByte(opc_anewarray);
            out.writeShort(cp.getClass("java/lang/Object"));

            for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {

                out.writeByte(opc_dup);

                code_ipush(i, out);

                codeWrapArgument(parameterTypes[i], parameterSlot[i], out);

                out.writeByte(opc_aastore);
            }
        } else {

            out.writeByte(opc_aconst_null);
        }

        out.writeByte(opc_invokeinterface);
        out.writeShort(cp.getInterfaceMethodRef(
            "java/lang/reflect/InvocationHandler",
            "invoke",
            "(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/reflect/Method;" +
                "[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;"));
        out.writeByte(4);
        out.writeByte(0);

        if (returnType == void.class) {

            out.writeByte(opc_pop);

            out.writeByte(opc_return);

        } else {

            codeUnwrapReturnValue(returnType, out);
        }

        tryEnd = pc = (short) minfo.code.size();

        List<Class<?>> catchList = computeUniqueCatchList(exceptionTypes);
        if (catchList.size() > 0) {

            for (Class<?> ex : catchList) {
                minfo.exceptionTable.add(new ExceptionTableEntry(
                    tryBegin, tryEnd, pc,
                    cp.getClass(dotToSlash(ex.getName()))));
            }

            out.writeByte(opc_athrow);

            pc = (short) minfo.code.size();

            minfo.exceptionTable.add(new ExceptionTableEntry(
                tryBegin, tryEnd, pc, cp.getClass("java/lang/Throwable")));

            code_astore(localSlot0, out);

            out.writeByte(opc_new);
            out.writeShort(cp.getClass(
                "java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException"));

            out.writeByte(opc_dup);

            code_aload(localSlot0, out);

            out.writeByte(opc_invokespecial);

            out.writeShort(cp.getMethodRef(
                "java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException",
                "<init>", "(Ljava/lang/Throwable;)V"));

            out.writeByte(opc_athrow);
        }