关于代理：为什么 JDK 动态代理只能为接口生成代理？

写在前面

相信每当想起有关动态代理的时候大家都会脱口而出的就是：cglib 动态 和 JDK 动态代理。

再细一点的话也就是 cglib 动态代理底层使用的是继承，JDK 动态代理使用的实现。

那么，为什么 JDK 动态代理一定要是实现接口的形式？使用继承不行吗？或者说为什么 JDK 动态代理只能为接口生成代理对象不能为普通类生成代理对象？

不知道诸君有没有想过这个问题？

下面就开始解答该问题：

准备环境

为了解答该问题我们首先来构建一个程序复现该问题。

现在就基于 spring V5.0.7.RELEASE 构建一个 maven 实例，项目名称随意！

包名：com.mingrn.proxy

在 pom 文件中引入如下依赖：

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework</groupId>
                <artifactId>spring-framework-bom</artifactId>
                <version>5.0.7.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-aop</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-aspects</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

现在来看下项目结构：

.
└── com.mingrn.proxy
     ├── App.java
     ├── aop
     │   └── AspectProxy.java
     ├── config
     │   └── AppConfig.java
     └── service
         ├── UserService.java
         └── impl
             └── UserServiceImpl.java

• UserService.java：

public interface UserService {
    List find();
}

• UserServiceImpl.java：

@Service("userService")
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Override
    public List find() {
        System.out.println("find");
        return null;
    }
}

• AppConfig.java：

@Configuration
@ComponentScan("com.mingrn.proxy")
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false)
public class AppConfig {
}

• AspectProxy.java：

@Component
@Aspect
public class AspectProxy {

    @Pointcut("execution(* *com.mingrn.proxy.service.*.*(..))")
    public void pointCut() {
    }

    @Before("pointCut()")
    public void before() {
        System.out.println("before");
    }
}

现在我们再 App.java 中编写测试，保证 AOP 正常运行：

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
        userService.find();
    }
}

输出结果如下，表示我们的 AOP 没什么问题！

before
find

现在开始进行问题复现：

复现问题

我们知道，SpringAOP 默认使用的是 JDK 动态代理，那么来看下下面这条输出：

UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
System.out.println("userService instanceof UserServiceImpl ? " + (userService instanceof UserServiceImpl));

为了演示需要，特意在 UserServiceImpl 上为 bean 定义了一个名称，如果直接使用 context.getBean(UserServiceImpl.class); 根据类型获取会出现启动报错问题。

不知道诸君觉得输出的是 true 还是 false ？答案利索当然的是 false 了，对不对。因为 JDK 动态代理会为目标对象在内存中生成一个新的实现代理类，这个新的代理类跟我们源代码中的 UserServiceImpl.java 没有任何关系，唯一的关系是：都实现了 UserService 接口类。

那么，将 AppConfig 的代理设置为 true 即 @EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)。

现在再次打印相信都知道结果为 true 了，原因就是生成的代理对象与源代码中的 UserServiceImpl.java 是父子关系。

现在我们代理还原为 false 即 @EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false) 再看下如下输出：

UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
System.out.println("userService instanceof Proxy ? " + (userService instanceof Proxy));

诸君现在知道输出结果是什么吗？如果对 JDK 代理有些了解的话就会知道输出结果为：TRUE。那么，为什么会这样？知道该问题后我们自然而然的就知道了：为什么 JDK 动态代理一定是代理接口类！

为什么 JDK 动态代理一定是代理接口类！

接着上面，不知道诸君有没有看过 JDK 动态代理的源码，如果看过了就应该知道 java.lang.reflect.Proxy 类中有一个内部类 ProxyClassFactory。该内部类有如下一个方法：

public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {}

在该方法中调用了 sun.misc.ProxyGenerator 类的如下方法：

public static byte[] generateProxyClass(final String var0, Class<?>[] var1, int var2){}

即代码如下：

/**
 * Generate the specified proxy class.
 */
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);

这条代码就是为目标类在内存中生成一个代理类，可以看到返回的类型是 byte[]。所以，现在要做的就是利用该语句为 UserService 生成一个代理对象，并将二进制数据生成为一个 class 文件！我们只需要利用反编译工具查看一个该代码即可一幕了然了。

现在开始：

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
     
        Class<?>[] interfaces = new Class[]{UserService.class};
        byte[] bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass("UserService", interfaces);

        File file = new File("/<path>/UserService.class");
        try {
            OutputStream outputStream = new FileOutputStream(file);
            outputStream.write(bytes);
            outputStream.flush();
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

最后，就会在我们的磁盘中生成一个 UserService.class 字节码文件，我们只需要反编译即可（可以直接利用 IDE 查看，如 IntelliJ IDEA）。打开字节码文件（省略无关内容）如下所示：

public final class UserService extends Proxy implements com.mingrn.proxy.service.UserService {
    private static Method m1;
    private static Method m3;
    private static Method m2;
    private static Method m0;

    public UserService(InvocationHandler var1) throws  {
        super(var1);
    }

    public final boolean equals(Object var1) throws  {
        // ...
    }

    public final List find() throws  {
        // ...
    }

    public final String toString() throws  {
        // ...
    }

    public final int hashCode() throws  {
        // ...
    }

    static {
        try {
            m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
            m3 = Class.forName("com.mingrn.proxy.service.UserService").getMethod("find");
            m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
        } catch (NoSuchMethodException var2) {
            throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
        } catch (ClassNotFoundException var3) {
            throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
        }
    }
}

我们需要关心的仅仅是生成的 UserService 类的继承与实现关系即可：

class UserService extends Proxy implements com.mingrn.proxy.service.UserService {}

现在明白为什么 JDK 动态代理一定是只能为接口生成代理类而不是使用继承了吗？

总结一句话

JDK 动态代理是为接口生成代理对象，该代理对象继承了 JAVA 标准类库 Proxy.java 类并且实现了目标对象。由于 JAVA 遵循单继承多实现原则所以 JDK 无法利用继承来为目标对象生产代理对象。

最后，以后如果再由面试官问题该问题即可将上面这句话砸他脸上，狠狠的那种！