从一道面试题开始说起 枚举、动态代理的原理

2024-05-07 01:48

本文主要是介绍从一道面试题开始说起 枚举、动态代理的原理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

随时随地技术实战干货,获取项目源码、学习资料,请关注源代码社区公众号(ydmsq666)

from:https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/79278864

本文已在我的公众号hongyangAndroid原创发布。 
转载请标明出处: 
本文出自:涨鸿洋的博客

前段时间在dota群,一哥们出去面试,回顾面试题的时候,说问到了枚举。

作为一名Android选手,谈到枚举,那肯定是:

Android上不应该使用枚举,占内存,应该使用@XXXDef注解来替代,balabala…

这么一回答,心里美滋滋。

没想到面试官问了句:

  • 枚举的原理是什么?你说它占内存到底占多少内存呢,如何佐证?

听到这就慌了,没了解过呀。

下面说第一个问题(没错还有第二个问题)。

枚举的本质

有篇文章:

java枚举类型的实现原理_痴人说梦-CSDN博客_java 枚举类原理

写得挺好的。

下面还是要简述一下,我们先写个枚举类:

public enum Animal {DOG,CAT
}

看着这代码,完全看不出来原理。不过大家应该都知道java类编译后会产生class文件。

越接近底层,本质就越容易暴露出来了。

我们先javac搞到Animal.class,然后通过javap命令看哈:

javap Animal.class
  • 1

输出:

public final class Animal extends java.lang.Enum<Animal> {public static final Animal DOG;public static final Animal CAT;public static Animal[] values();public static Animal valueOf(java.lang.String);static {};
}

其实到这里我们已经大致知道枚举的本质了,实际上我们编写的枚举类Animal是继承自Enum的,每个枚举对象都是static final的类对象。

还想知道更多的细节怎么办,比如我们的对象什么时候初始化的。

我们可以添加-c参数,对代码进行反编译。

你可以使用javap -help 查看所有参数的含义。

javap -c Animal.class

输出:

public final class Animal extends java.lang.Enum<Animal> {public static final Animal DOG;public static final Animal CAT;public static Animal[] values();Code:0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[LAnimal;3: invokevirtual #2                  // Method "[LAnimal;".clone:()Ljava/lang/Object;6: checkcast     #3                  // class "[LAnimal;"9: areturnpublic static Animal valueOf(java.lang.String);Code:0: ldc           #4                  // class Animal2: aload_03: invokestatic  #5                  // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;6: checkcast     #4                  // class Animal9: areturnstatic {};Code:0: new           #4                  // class Animal3: dup4: ldc           #7                  // String DOG6: iconst_07: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V10: putstatic     #9                  // Field DOG:LAnimal;13: new           #4                  // class Animal16: dup17: ldc           #10                 // String CAT19: iconst_120: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V23: putstatic     #11                 // Field CAT:LAnimal;26: iconst_227: anewarray     #4                  // class Animal30: dup31: iconst_032: getstatic     #9                  // Field DOG:LAnimal;35: aastore36: dup37: iconst_138: getstatic     #11                 // Field CAT:LAnimal;41: aastore42: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[LAnimal;45: return
}

好了,现在可以分析代码了。

但是,这代码看起来也太头疼了,我们先看一点点:

static中部分代码:

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;

大致含义就是new Animal(String,int),然后给我们的静态常量DOG赋值。

好了,不看了,好烦。我们转念想一下,如果这个字节码咱们能看懂,那就是有规则的,只要有规则,肯定有类似翻译类的工具,直接转成java代码的。

确实有,比如jad:

JAD Decompiler Download ✓

我们先下载一份,很小:

meiju01.png

命令也很简单,执行:

./jad -sjava Animal.class

就会在当前目录生成java文件了。

输出如下:

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});}
}

到这,我相信你知道我们编写的枚举类:

public enum Animal {DOG,CAT
}

最终生成是这样的类,那么对应的我们所使用的方法也就都明白了。此外,你如何拿这样的类,跟两个静态INT常量比内存,那肯定是多得多的。

其次,我们也能顺便回答,枚举对象为什么是单例了。

并且其Enum类中对readObject和clone方法都进行了实现,看一眼你就明白了。

本文并不是为了去讨论枚举的原理,而是想要给大家说明的是很多“语法糖”类似的东西,都能按照这样的思路去了解它的原理。

下面我们再看一个,听起来稍微高端一点的:

  • 动态代理

动态代理

这个比较出名的就是retrofit了。

问:retrofit的原理是?答:基于动态代理,然后balabal...问:那么动态代理的原理是?答:...

我们依然从一个最简单的例子开始。

我们写一个接口:

public interface IUserService{void login(String username, String password);
}

然后,利用动态代理去生成一个代理对象,去调用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() {@Overridepublic 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,这应该是最简单的动态代理的例子了。

当我们去调研userService.login方法,你会发现InvocationHandler的invoke方法调用了,并且输出了相关信息。

怎么会这么神奇呢?

我们写了一个接口,就能产生一个该接口的对象,然后我们还能拦截它的方法。

继续看:

javac Test.java,得到class文件。

然后调用:

java Test

输出:

class com.sun.proxy.$Proxy0
method = login , args = [zhy, 123]

可以看到当我们调用login方法的时候,invoke中拦截到了我们的方法,参数等信息。

retrofit的原理其实就是这样,拦截到方法、参数,再根据我们在方法上的注解,去拼接为一个正常的Okhttp请求,然后执行。

想知道原理,根据我们枚举中的经验,肯定想看看这个

com.sun.proxy.$Proxy0 // userService对象输出的全路径

这个类的class文件如何获取呢?

很简单,你在main方法的第一行,添加:

System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");  

然后重新编译、执行,就会在当前目录看到了。

MacBook-Pro:tmp zhanghongyang01$ tree 
.
├── IUserService.class
├── IUserService.java
├── Test$1.class
├── Test.class
├── Test.java
└── com└── sun└── proxy└── $Proxy0.class3 directories, 6 files

然后,还想通过javap -c来看么~~

这里写图片描述

还是拿出我们刚才下载的jad吧。

执行:

./jad -sjava com/sun/proxy/\$Proxy0.class 

在jad的同目录,你就发现了Proxy0的java文件了:

package com.sun.proxy;import IUserService;
import java.lang.reflect.*;public final class $Proxy0 extends Proxyimplements 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")});}
}

为了便于理解,删除了一些equals,hashCode等方法。

你可以看到,实际上为我们生成一个实现了IUserSevice的类,我们调用其login方法,实际上就是调用了:

 super.h.invoke(this, m3, new Object[] {s, s1}); 

m3即为我们的login方法,静态块中初始化的。剩下是我们传入的参数。

那我们看super.h是什么:

package java.lang.reflect;
public class Proxy{protected InvocationHandler h;
}

就是我们自己创建的InvocationHandler对象。

看着这个类,再想login方法,为什么会回调到InvocationHandler的invoke方法,你还觉得奇怪么~~

好了,实际上这个哥们面试距离现在挺久了,终于抽空写完了,希望大家有一定的收获~

这篇关于从一道面试题开始说起 枚举、动态代理的原理的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/965990

相关文章

Java数组动态扩容的实现示例

《Java数组动态扩容的实现示例》本文主要介绍了Java数组动态扩容的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录1 问题2 方法3 结语1 问题实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容,原始数组使用静态分配

Spring Boot Interceptor的原理、配置、顺序控制及与Filter的关键区别对比分析

《SpringBootInterceptor的原理、配置、顺序控制及与Filter的关键区别对比分析》本文主要介绍了SpringBoot中的拦截器(Interceptor)及其与过滤器(Filt... 目录前言一、核心功能二、拦截器的实现2.1 定义自定义拦截器2.2 注册拦截器三、多拦截器的执行顺序四、过

MyBatis-Plus使用动态表名分表查询的实现

《MyBatis-Plus使用动态表名分表查询的实现》本文主要介绍了MyBatis-Plus使用动态表名分表查询,主要是动态修改表名的几种常见场景,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作... 目录1. 引入依赖2. myBATis-plus配置3. TenantContext 类:租户上下文

Java 队列Queue从原理到实战指南

《Java队列Queue从原理到实战指南》本文介绍了Java中队列(Queue)的底层实现、常见方法及其区别,通过LinkedList和ArrayDeque的实现,以及循环队列的概念,展示了如何高效... 目录一、队列的认识队列的底层与集合框架常见的队列方法插入元素方法对比(add和offer)移除元素方法

SQL 注入攻击(SQL Injection)原理、利用方式与防御策略深度解析

《SQL注入攻击(SQLInjection)原理、利用方式与防御策略深度解析》本文将从SQL注入的基本原理、攻击方式、常见利用手法,到企业级防御方案进行全面讲解,以帮助开发者和安全人员更系统地理解... 目录一、前言二、SQL 注入攻击的基本概念三、SQL 注入常见类型分析1. 基于错误回显的注入(Erro

Spring IOC核心原理详解与运用实战教程

《SpringIOC核心原理详解与运用实战教程》本文详细解析了SpringIOC容器的核心原理,包括BeanFactory体系、依赖注入机制、循环依赖解决和三级缓存机制,同时,介绍了SpringBo... 目录1. Spring IOC核心原理深度解析1.1 BeanFactory体系与内部结构1.1.1

MySQL 批量插入的原理和实战方法(快速提升大数据导入效率)

《MySQL批量插入的原理和实战方法(快速提升大数据导入效率)》在日常开发中,我们经常需要将大量数据批量插入到MySQL数据库中,本文将介绍批量插入的原理、实现方法,并结合Python和PyMySQ... 目录一、批量插入的优势二、mysql 表的创建示例三、python 实现批量插入1. 安装 PyMyS

Java中的随机数生成案例从范围字符串到动态区间应用

《Java中的随机数生成案例从范围字符串到动态区间应用》本文介绍了在Java中生成随机数的多种方法,并通过两个案例解析如何根据业务需求生成特定范围的随机数,本文通过两个实际案例详细介绍如何在java中... 目录Java中的随机数生成:从范围字符串到动态区间应用引言目录1. Java中的随机数生成基础基本随

基于Nacos实现SpringBoot动态定时任务调度

《基于Nacos实现SpringBoot动态定时任务调度》本文主要介绍了在SpringBoot项目中使用SpringScheduling实现定时任务,并通过Nacos动态配置Cron表达式实现任务的动... 目录背景实现动态变更定时机制配置化 cron 表达式Spring schedule 调度规则追踪定时

深入理解Redis线程模型的原理及使用

《深入理解Redis线程模型的原理及使用》Redis的线程模型整体还是多线程的,只是后台执行指令的核心线程是单线程的,整个线程模型可以理解为还是以单线程为主,基于这种单线程为主的线程模型,不同客户端的... 目录1 Redis是单线程www.chinasem.cn还是多线程2 Redis如何保证指令原子性2.