深入浅出JDK动态代理(一)

何为代理

代理,即代替主角完成一些额外的事情。例如,明星都有经纪人,明星参演电影之前,经纪人作为明星的代理人和出资方洽谈片酬、排期等,而真正参与拍戏的还是明星本人,明星拍完戏后,由经纪人代理明星去清算片酬等。Java中的代理机制就是在目标方法执行前后执行一些额外的操作,如安全检查、记录日志等,Java中的代理分为静态代理和动态代理。

静态代理

首先看一下静态代理,直接上代码,代码模拟了登录操作。

public interface LoginService { void login(); } public class LoginServiceImpl implements LoginService { @Override public void login() { System.out.println("login"); } } public class LoginServiceProxy implements LoginService { private LoginService loginService; public LoginServiceProxy(LoginService loginService) { this.loginService = loginService; } @Override public void login() { beforeLogin(); loginService.login(); afterLogin(); } private void beforeLogin() { System.out.println("before login"); } private void afterLogin() { System.out.println("after login"); } } public class Client { @Test public void test() { LoginService loginService = new LoginServiceImpl(); LoginService loginServiceProxy = new LoginServiceProxy(loginService); loginServiceProxy.login(); } }

输出结果如下:

before login login after login

上面代码实现的静态代理很容易理解,使用聚合方式,在登录操作前后执行额外的操作。静态代理方式可以看得到具体代理类的代码,且代码由程序员编写,在编译之后会生成相应的class文件。使用静态代理方式的缺点,如果需要对LoginService接口中有N个方法都代理,则需要在代理类中创建N个代理方法,并且需要编写重复的代理操作代码。

概念解释

目标接口,即对目标操作的抽象,如LoginService。

目标类,即目标接口的实现类,如LoginServiceImpl。

目标对象,即目标类的实例。

代理类,即目标类的代理,如LoginServiceProxy。

代理对象,即代理类的实例。

动态代理

动态代理,即在运行时根据目标接口动态生成的代理类。动态代理方式生成的代理类在编译后不会生成实际的class文件,而是在运行时动态生成类字节码,并加载到JVM中使用。下面使用JDK的动态代理机制模拟登录操作,具体代码如下。

public interface LoginService { void login(); } public class LoginServiceImpl implements LoginService { @Override public void login() { System.out.println("login"); } } public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler { private LoginService loginService; public ProxyInvocationHandler(LoginService loginService) { this.loginService = loginService; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { beforeLogin(); Object invokeResult = method.invoke(loginService, args); afterLogin(); return invokeResult; } private void beforeLogin() { System.out.println("before login"); } private void afterLogin() { System.out.println("after login"); } } public class Client { @Test public void test() { LoginService loginService = new LoginServiceImpl(); ProxyInvocationHandler proxyInvocationHandler = new ProxyInvocationHandler(loginService); LoginService loginServiceProxy = (LoginService) Proxy.newProxyInstance(loginService.getClass().getClassLoader(), loginService.getClass().getInterfaces(), proxyInvocationHandler); loginServiceProxy.login(); createProxyClassFile(); } public static void createProxyClassFile() { String name = "LoginServiceProxy"; byte[] data = ProxyGenerator.generateProxyClass(name, new Class[]{LoginService.class}); try { FileOutputStream out = new FileOutputStream("/Users/" + name + ".class"); out.write(data); out.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }

输出结果如下:

before login login after login

JDK动态代理方式实现代理的步骤如下:

1.编写目标接口;

2.编写目标类实现目标接口,实现目标方法的具体逻辑;

3.编写一个代理处理器类实现InvocationHandler接口,重写invoke方法,用于指定运行时将生成的代理类需要完成的具体操作,包括beforeLogin和afterLogin。代理对象调用任何代理方法时都会调用这个invoke方法;

4.创建代理对象,使用代理对象调用代理方法。

上面的步骤中主要涉及以下两个类:

java.lang.reflect.InvocationHandler和java.lang.reflect.Proxy

InvocationHandler是一个接口,代理类的调用处理器,每个代理对象都具有一个关联的调用处理器,用于指定动态生成的代理类需要完成的具体操作。该接口中有一个invoke方法,代理对象调用任何目标接口的方法时都会调用这个invoke方法,在这个方法中进行目标类的目标方法的调用。

Proxy提供静态方法用于创建动态代理类和代理类实例,同时,使用它提供的方法创建的代理类都是它的子类。这个类中主要关注newProxyInstance方法,该方法用于创建代理类对象,方法声明如下:

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

loader参数用于指示使用哪个类加载器加载这个代理类;interfaces表示代理类实现的接口列表;h表示使用哪个调用处理器。

后续文章《深入浅出JDK动态代理(二)》会深入源码分析JDK动态代理生成的代理类是什么样,为什么调用代理类的任何方法时都一定会调用invoke方法,值得期待!

原文发布于微信公众号 - JavaQ(Java-Q)

原文发表时间:2016-10-01

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