java 动态代理

[TOC]

一、代理模式简介

1.1、代理模式

提供了间接对目标对象进行访问的方式,即通过代理对象访问目标对象。

1.2、代理模式的好处

在实现目标对象功能的基础上,增加额外的功能,扩充目标对象的功能。符合开闭原则:即不改变既有代码的前提下,对功能进行扩展。

例如,需要在所有类的方法执行前后打印日志。

二、JVM 创建对象

对象创建过程


对象创建过程

关于 Class 对象和实例对象

Class 对象:每个类运行时的类型信息由 Class 对象来表示,Class 对象中包含与这个类有关的信息。

实例对象:实例对象是由 Class 对象创建的。


Class 对象和实例对象

Java 程序在开始运行之前并非被完全加载,其各个类都是在必需时才加载的 —— 懒加载

获取 Class 对象的方式

Class.forName(“类的全限定名”)

实例对象.getClass()

类名.class —— 类字面常量

如:

Class clazz = int.class

如果字段被 static final 修饰,称为“编译时常量”。调用该字段时,不会对类进行初始化。

因为这个字段在编译期就把结果放入常量池中了。

三、静态代理

静态代理的逻辑:


静态代理的逻辑

静态代理缺陷

对于每一个目标类都需要写对应的 XXProxy 代理类,如果目标类很多的话,写成百上千个代理类是不切实际的。

四、动态代理

动态代理的思路


动态代理的思路

动态代理的优势

在程序运行时,JVM 才对被代理对象(目标对象)生成代理对象。涉及到反射。

注意,动态代理的时候目标对象必须得实现接口,否则动态代理无法使用,原因很明显,因为代理对象本身不用实现接口,它用到的是目标对象的引用,所以如果目标对象不实现接口的话,根本没法进行代理。

如何从 interface 创建 Class 对象?

JDK 提供:java.lang.reflect.InvocationHandler接口 + java.lang.reflect.Proxy

Proxy 类有一个静态方法:

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public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces)

入参是 ClassLoader 类加载器以及一组接口 Class 对象。出参是 Class 类型,也就是一个 Class 对象,实际就是一个代理 Class,通过这个 Class 可以创建对应入参的代理对象。


动态代理的实现

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import java.lang.reflect.*;

public class DynamicProxy {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
// 通过 Dog 接口创建了一个代理 Class
Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Dog.class.getClassLoader(), Dog.class);
Constructor constructor = proxyClass.getConstructor(InvocationHandler.class);

// 用构造器创建代理实例对象,需要传入 InvocationHandler
Dog dog = (Dog)constructor.newInstance(new InvocationHandler() {

// 调用代理对象的方法,都会调用 invoke()
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 代理需要目标对象的引用
// 手动创建目标对象,硬编码,不推荐
// 推荐的做法是,将目标对象作为参数传进来
WhiteDog whiteDog = new WhiteDog();
Object result = method.invoke(whiteDog, args);
return result;
}
});

dog.canRun();
dog.canBark();
}
}

// 重构之后
import java.lang.reflect.*;

public class DynamicProxy {

public static void main(String[] args) throws Throwable {
WhiteDog target = new WhiteDog();
Dog dog = (Dog) getProxy(target);

dog.canRun();
dog.canBark();
}

// 传入目标对象的引用 target
private static Object getProxy(final Object target) throws Throwable {
Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Dog.class.getClassLoader(), Dog.class);
Constructor constructor = proxyClass.getConstructor(InvocationHandler.class);
// 入参是目标对象 target, 出参是代理对象 proxy, 类型是 Object
return constructor.newInstance(new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return method.invoke(target, args);
}
});
}
}

实际使用的是 Proxy.newProxyInstance()

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// 传入目标对象的引用 target  
private static Object getProxy2(final Object target) throws Throwable{
return Proxy.newProxyInstance(
target.getClass().getClassLoader(), // 类加载器
target.getClass().getInterfaces(), // 让代理实例对象和原对象实现同一个接口
// 这么写其实是 匿名内部类 的写法
new InvocationHandler() { // 代理对象的方法最终会导向 invoke 方法
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return method.invoke(target,args);
}
});
}

动态代理逻辑图


动态代理逻辑图

五、Cglib 代理

Cglib 代理的实现

前面说的动态代理需要目标类实现接口,但是如果某个类根本不实现接口怎么办呢?这时候就需要 Cglib 代理了,也称 子类代理

逻辑是在内存中构建一个子类对象集成目标对象,实现目标对象的功能扩展。

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import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CglibProxy {

public static void main(String[] args) {
// 目标: 通过 Cglib 代理 BlackDog
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(BlackDog.class);

enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
// 此处一定要使用 proxy 的 invokeSuper 方法来调用目标类的方法
return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
}
});
// 生成代理实例
BlackDog dog = (BlackDog)enhancer.create();
dog.canBark();
dog.canRun();
}

}

Cglib 代理总结

在 Spring 的 AOP 编程中: 面向切面编程

如果加入容器的目标对象有实现接口, 用 JDK 的动态代理

如果目标对象没有实现接口,用 Cglib 代理

六、参考材料

Java 动态代理作用是什么?

Java中三种代理模式

Java中Class对象详解

文章作者: ZJH
文章链接: http://example.com/2022/04/07/java/Java 动态代理/
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