05 | 动态代理:面向接口编程,屏蔽 RPC 处理流程
上一讲我分享了网络通信,其实要理解起来也很简单,RPC 是用来解决两个应用之间的通信,而网络则是两台机器之间的「桥梁」,只有架好了桥梁,我们才能把请求数据从一端传输另外一端。其实关于网络通信,你只要记住一个关键字就行了——可靠的传输。
那么接着上一讲的内容,我们再来聊聊动态代理在 RPC 里面的应用。
如果我问你,你知道动态代理吗? 你可能会如数家珍般地告诉我动态代理的作用以及好处。那我现在接着问你,你在项目中用过动态代理吗?这时候可能有些人就会犹豫了。那我再换一个方式问你,你在项目中有实现过统一拦截的功能吗?比如授权认证、性能统计等等。你可能立马就会想到,我实现过呀,并且我知道可以用 Spring 的 AOP 功能来实现。
没错,进一步再想,在 Spring AOP 里面我们是怎么实现统一拦截的效果呢?并且是在我们不需要改动原有代码的前提下,还能实现非业务逻辑跟业务逻辑的解耦。这里的核心就是采用动态代理技术,通过对字节码进行增强,在方法调用的时候进行拦截,以便于在方法调用前后,增加我们需要的额外处理逻辑。
那话说回来,动态代理跟 RPC 又有什么关系呢?
远程调用的魔法
我说个具体的场景,你可能就明白了。
在项目中,当我们要使用 RPC 的时候,我们一般的做法是先找服务提供方要接口,通过 Maven 或者其他的工具把接口依赖到我们项目中。我们在编写业务逻辑的时候,如果要调用提供方的接口,我们就只需要通过依赖注入的方式把接口注入到项目中就行了,然后在代码里面直接调用接口的方法 。
我们都知道,接口里并不会包含真实的业务逻辑,业务逻辑都在服务提供方应用里,但我们通过调用接口方法,确实拿到了想要的结果,是不是感觉有点神奇呢?想一下,在 RPC 里面,我们是怎么完成这个魔术的。
这里面用到的核心技术就是前面说的动态代理。RPC 会自动给接口生成一个代理类,当我们在项目中注入接口的时候,运行过程中实际绑定的是这个接口生成的代理类。这样在接口方法被调用的时候,它实际上是被生成代理类拦截到了,这样我们就可以在生成的代理类里面,加入远程调用逻辑。
通过这种「偷梁换柱」的手法,就可以帮用户屏蔽远程调用的细节,实现像调用本地一样地调用远程的体验,整体流程如下图所示:
实现原理
动态代理在 RPC 里面的作用,就像是个魔术。现在我不妨给你揭秘一下,我们一起看看这是怎么实现的。之后,学以致用自然就不难了。
我们以 Java 为例,看一个具体例子,代码如下所示:
Java
运行代码
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package cn.mrcode.study.rpc.s05;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
/**
JDK 代理类生成
*/
public class JDKProxy implements InvocationHandler {
private Object target;JDKProxy(Object target) {
this.target = target;}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {return ((RealHello) target).invoke();}
}
Java
运行代码
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package cn.mrcode.study.rpc.s05;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
测试例子
*/
public class TestProxy {
public static void main(String[] args) {// 构建代理器 JDKProxy proxy = new JDKProxy(new RealHello()); final ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();// ClassLoader classLoader = ClassLoaderUtils.getCurrentClassLoader();
// 该 ClassLoaderUtils 类没有找到,不知道是否是其他的工具类 // 把生成的代理类保存到文件 System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true"); // 生成代理类 Hello test = (Hello) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{Hello.class}, proxy); // 方法调用 System.out.println(test.say());}
}
这段代码想表达的意思就是:给 Hello 接口生成一个动态代理类,并调用接口 say() 方法,但真实返回的值居然是来自 RealHello 里面的 invoke() 方法返回值。你看,短短 50 行的代码,就完成了这个功能,是不是还挺有意思的?
那既然重点是代理类的生成,那我们就去看下 Proxy.newProxyInstance 里面究竟发生了什么?
一起看下下面的流程图,具体代码细节你可以对照着 JDK 的源码看(上文中有类和方法,可以直接定位),我是按照 1.7.X 版本梳理的。