深入理解Java動(dòng)態(tài)代理與靜態(tài)代理
前言
學(xué)習(xí) Spring 的過程中，不可避免要掌握代理模式。這篇文章總結(jié)一下代理模式。顧名思義，代理，就是你委托別人幫你辦事，所以代理模式也有人稱作委托模式的。比如領(lǐng)導(dǎo)要做什么事，可以委托他的秘書去幫忙做，這時(shí)就可以把秘書看做領(lǐng)導(dǎo)的代理。下面將以這個(gè)例子來(lái)講解。
代理模式又分為靜態(tài)代理和動(dòng)態(tài)代理。
一、靜態(tài)代理
靜態(tài)代理的使用
靜態(tài)代理，代理類和被代理的類實(shí)現(xiàn)了同樣的接口，代理類同時(shí)持有被代理類的引用，這樣，當(dāng)我們需要調(diào)用被代理類的方法時(shí)，可以通過調(diào)用代理類的方法來(lái)做到。
舉例：假設(shè)領(lǐng)導(dǎo)的工作是開會(huì)和給員工考評(píng)。
先定義一個(gè)接口：
package com.sharpcj;
public interface IWork {
void meeting();
int evaluate(String name);
}然后定義領(lǐng)導(dǎo)類：
package com.sharpcj;
import java.util.Random;
public class Leader implements IWork {
@Override
public void meeting() {
System.out.println("領(lǐng)導(dǎo)早上要組織會(huì)議");
}
@Override
public int evaluate(String name) {
int score = new Random(System.currentTimeMillis()).nextInt(20) + 80;
System.out.println(String.format("領(lǐng)導(dǎo)給%s的考評(píng)為%s分", name, score));
return score;
}
}秘書類：
package com.sharpcj;
public class Secretary implements IWork {
private Leader mLeader;
public Secretary(Leader mLeader) {
this.mLeader = mLeader;
}
@Override
public void meeting() {
System.out.println("秘書先給老板準(zhǔn)備材料");
mLeader.metting();
}
@Override
public int evaluate(String name) {
return mLeader.evaluate(name);
}
}測(cè)試類：
package com.sharpcj;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) {
Leader leader = new Leader();
Secretary secretary = new Secretary(leader);
secretary.meeting();
secretary.evaluate("Joy");
}
}執(zhí)行結(jié)果：
這個(gè)代碼很簡(jiǎn)單，注意在調(diào)用Secretary類的 meeting 方法時(shí)，我們調(diào)用了Leader類的 meeting 的方法，在此之前，我們還擴(kuò)充了該方法。這時(shí)有的人可能有疑惑了，這看起來(lái)有點(diǎn)是裝飾者模式了。這到底怎么回事？
與裝飾者模式的區(qū)別
實(shí)際上，在裝飾器模式和代理模式之間還是有很多差別的。裝飾器模式關(guān)注于在一個(gè)對(duì)象上動(dòng)態(tài)的添加方法，然而代理模式關(guān)注于控制對(duì)對(duì)象的訪問。換句話說，用代理模式，代理類（proxy class）可以對(duì)它的客戶隱藏一個(gè)對(duì)象的具體信息。因此，當(dāng)使用代理模式的時(shí)候，我們常常在一個(gè)代理類中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的實(shí)例。并且，當(dāng)我們使用裝飾器模式的時(shí)候，我們通常的做法是將原始對(duì)象作為一個(gè)參數(shù)傳給裝飾者的構(gòu)造器。
我們可以用另外一句話來(lái)總結(jié)這些差別：使用代理模式，代理和真實(shí)對(duì)象之間的的關(guān)系通常在編譯時(shí)就已經(jīng)確定了，而裝飾者能夠在運(yùn)行時(shí)遞歸地被構(gòu)造。
先看看兩者的 UML 類圖區(qū)別：
代理模式：
裝飾者模式：
兩者偽代碼：
代理模式:
Interface Subject {
void doAction()
}
public class RealSubject implements Subject{
@Override
public void doAction() {};
}
public class Proxy implements Subject{
private RealSubject realSubject;
public Proxy(RealSubject realSubject) {
//關(guān)系在編譯時(shí)確定
this.realSubject = realSubject;
}
@Override
public void doAction() {
….
realSubject.doAction();
….
}
}裝飾者模式;
Interface Component {
void doAction()
}
public class ConcreteComponent implement Component {
@Override
public void doAction() {};
}
public class Decorator implements Component {
private Component component;
public Decorator(Component component) {
//關(guān)系在編譯時(shí)確定
this.component = new component;
}
public void doAction() {
….
component.doAction();
….
}
}其實(shí)代理模式和裝飾者模式側(cè)重點(diǎn)不一樣，代理模式重點(diǎn)在于明確了被代理的類。如上例中，秘書很明確要代理的是的領(lǐng)導(dǎo)。而裝飾者模式側(cè)重于拓展類的方法，裝飾類持有的實(shí)現(xiàn)Component接口的類的對(duì)象不是固定的，也就是說，裝飾類可以根據(jù)在調(diào)用時(shí)傳入的參數(shù)，裝飾任意一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 Component 接口的類。
二、動(dòng)態(tài)代理
動(dòng)態(tài)代理的根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同可以分為 JDK 動(dòng)態(tài)代理和 CGlib 動(dòng)態(tài)代理。
JDK 動(dòng)態(tài)代理：利用反射機(jī)制生成一個(gè)實(shí)現(xiàn)代理接口的類，在調(diào)用具體方法前調(diào)用InvokeHandler來(lái)處理。
CGlib 動(dòng)態(tài)代理：利用ASM（開源的Java字節(jié)碼編輯庫(kù)，操作字節(jié)碼）開源包，將代理對(duì)象類的class文件加載進(jìn)來(lái)，通過修改其字節(jié)碼生成子類來(lái)處理。
區(qū)別：JDK代理只能對(duì)實(shí)現(xiàn)接口的類生成代理；CGlib是針對(duì)類實(shí)現(xiàn)代理，對(duì)指定的類生成一個(gè)子類，并覆蓋其中的方法，這種通過繼承類的實(shí)現(xiàn)方式，不能代理final修飾的類。
JDK 動(dòng)態(tài)代理
還是以上面的例子為例：
首先，定一個(gè)類實(shí)現(xiàn) InvocationHandler 接口，并實(shí)現(xiàn) invoke 方法：
package com.sharpcj;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class WorkInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object object;
public WorkInvocationHandler(Object object) {
this.object = object;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("object: " + object.getClass().getSimpleName());
System.out.println("proxy: " + proxy.getClass().getSimpleName());
if ("meeting".equals(method.getName())) {
System.out.println("代理先準(zhǔn)備會(huì)議材料...");
return method.invoke(object, args);
} else if ("evaluate".equals(method.getName())) {
if(args[0] instanceof String) {
if ("James".equals(args[0])) {
System.out.println("James 犯過錯(cuò)誤，所以考評(píng)分?jǐn)?shù)較低...");
return 70;
}
}
return method.invoke(object, args);
}
return null;
}
}然后通過 Proxy.newProxyInstance() 方法創(chuàng)建代理對(duì)象：
package com.sharpcj;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) {
/*Leader leader = new Leader();
Secretary secretary = new Secretary(leader);
secretary.meeting();
secretary.evaluate("Joy");*/
Leader leader = new Leader();
IWork proxy = (IWork) Proxy.newProxyInstance(Leader.class.getClassLoader(),
new Class[]{IWork.class}, new WorkInvocationHandler(leader));
proxy.meeting();
proxy.evaluate("Joy");
proxy.evaluate("James");
}
}輸出結(jié)果：
我們看到，通過 WorkInvocationHandler 類，我們同樣可以代理 Leader 類的方法的實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上我們實(shí)現(xiàn)的是任意的方法的實(shí)現(xiàn)，只是我們?cè)趧?chuàng)建代理對(duì)象的時(shí)候傳入的是 Iwork 接口以及 Leader 類對(duì)象。
這里需要注意的是：在 InvocationHandler 接口的 invoke 方法中第一個(gè)參數(shù) proxy, 并不是我們調(diào)用方法的對(duì)象，那這個(gè)參數(shù)是什么呢？代碼中，我特別增加相應(yīng)打印，打印出了 proxy 的類名，實(shí)際上 proxy 是代理對(duì)象本身，它的意義在于，我們可以在 invoke 方法中，返回該代理對(duì)象，然后進(jìn)行連續(xù)調(diào)用。
看如下例子：
package com.sharpcj.proxytest;
public interface IWork {
IWork work(String subject);
}package com.sharpcj.proxytest;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class WorkInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object object;
public WorkInvocationHandler(Object object) {
this.object = object;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if ("work".equals(method.getName())){
System.out.println("--- work: " + args[0]);
return proxy;
}
return null;
}
}package com.sharpcj.proxytest;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) {
IWork worker = (IWork) Proxy.newProxyInstance(IWork.class.getClassLoader(), new Class[]{IWork.class},
new WorkInvocationHandler(new IWork() {
@Override
public IWork work(String subject) {
return null;
}
}));
worker.work("AAA").work("BBB").work("CCC");
}
}結(jié)果如下：
CGlib 動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)
首先添加 cglib 依賴
build.gradle 文件：
...
dependencies {
// 引入 cglib 庫(kù)
compile 'cglib:cglib:3.1'
testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'
}
...前面說了，cglib 針對(duì)類進(jìn)行代理，我們以上面的 Leader 類為例，先創(chuàng)建一個(gè)類實(shí)現(xiàn) MethodInterceptor接口：
package com.sharpcj;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;
public class LeaderMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
if ("meeting".equals(method.getName())) {
System.out.println("代理先準(zhǔn)備會(huì)議材料...");
return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
} else if ("evaluate".equals(method.getName())) {
if(objects[0] instanceof String) {
if ("James".equals(objects[0])) {
System.out.println("James 犯過錯(cuò)誤，所以考評(píng)分?jǐn)?shù)較低...");
return 70;
}
}
return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
}
return null;
}
}測(cè)試代碼：
package com.sharpcj;
import net.sf.cglib.core.DebuggingClassWriter;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) {
// System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "D:\temp\code"); //保存生成的 class 文件
Enhancer enhancer = new Enhancer(); // 通過CGLIB動(dòng)態(tài)代理獲取代理對(duì)象的過程
enhancer.setSuperclass(Leader.class); // 設(shè)置enhancer對(duì)象的父類
enhancer.setCallback(new LeaderMethodInterceptor()); // 設(shè)置enhancer的回調(diào)對(duì)象
Leader proxy= (Leader)enhancer.create(); // 創(chuàng)建代理對(duì)象
// 通過代理對(duì)象調(diào)用目標(biāo)方法
proxy.meeting();
proxy.evaluate("Joy");
proxy.evaluate("James");
}
}結(jié)果如下：
MethodInterceptor 接口只有一個(gè) intercept 方法，這個(gè)方法有4個(gè)參數(shù)：
- 1）obj表示增強(qiáng)的對(duì)象，即實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口類的一個(gè)對(duì)象；
- 2）method表示要被攔截的方法；
- 3）args表示要被攔截方法的參數(shù)；
- 4）proxy表示要觸發(fā)父類的方法對(duì)象；
需要注意的是:實(shí)際調(diào)用是 methodProxy.invokeSuper(), 如果使用 invoke() 方法，則需要傳入被代理的類對(duì)象，否則出現(xiàn)死循環(huán)，造成 stackOverflow 。
到此這篇關(guān)于深入理解Java動(dòng)態(tài)代理與靜態(tài)代理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java動(dòng)態(tài)靜態(tài)代理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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