Java之动、静态代理

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代理是一种模式,提供了对目标对象的间接访问方式,即通过代理对象访问目标对象。使用代理有两方面好处:一.隐藏目标对象,对目标对象起到保护作用,同时实现了客户端和目标对象的解耦;二.可以在不改变目标对象的情况下对目标对象的功能进行扩展或增强(前拦截、后拦截),这也符合面向对象的“开闭原则”。

按照代理的创建时间,代理方式可以分为两种: 静态代理:由程序员创建代理类或特定工具自动生成代理类,再对其编译,也就是说在程序运行前代理类的.class文件就已经存在了。 动态代理:在程序运行时运用反射机制动态创建而成。

静态代理

具体实现:代理类通过实现与目标对象相同的接口,并在代理类中维护一个目标对象,然后通过构造器再代理对象内部维护一个目标对象的实例,再通过调用代理对象实现的接口方法来调用目标对象的方法,并可以实现前拦截,后拦截等所需的业务功能。

静态代理的优缺点

优点

  • 代理使客户端不需要知道目标类是什么,怎么做的,客户端只需知道代理即可,实现了客户端和目标对象之间的解耦。
  • 代理类可以对委托类的接口功能进行扩展和增强,以实现额外的功能。

缺点

  • 代理类和委托类实现了相同的接口,代理类通过委托类实现了相同的方法。这样就出现了大量的代码重复。如果接口增加一个方法,除了所有实现类需要实现这个方法外,所有代理类也需要实现此方法,增加了代码维护的复杂度。
  • 代理对象只服务于一种类型的对象,如果多种类型的对象都需要代理,势必要为每一种对象都维护一个代理类,这样当应用程序规模稍大时,静态代理就无法胜任了。

动态代理

通过上文可知,静态代理时每个代理类只能为一个接口服务,这样程序开发中必然会产生许多的代理类,那是否可以通过一个代理类完成全部的代理功能呢?这就需要动态代理出场了。

在程序运行时创建代理类的代理方式被成为动态代理。 也就是说,这种情况下,代理类并不是在Java代码中定义的,而是在运行时根据我们在Java代码中的“指示”动态生成的。相比于静态代理, 动态代理的优势在于可以很方便的对代理类的函数进行统一的处理,而不用修改每个代理类的函数。

静态代理中一个代理只能代理一种类型,而且是在编译器就已经确定被代理的对象;而动态代理是在运行时,通过反射机制实现动态代理,并且能够代理各种类型的对象。

动态代理分为两种:JDK动态代理Cglib动态代理

JDK动态代理

JDK动态代理是指动态的在内存中构建代理对象(需要我们指定要代理的目标对象实现的接口类型),即利用JDK的API生成指定接口的对象,也称之为JDK代理或者接口代理。jdk动态代理是由java内部的反射机制来实现的。

jdk动态代理的优缺点: 优点:代理对象无需实现接口,免去了编写很多代理类的烦恼,同时接口增加方法也无需再维护目标对象和代理对象,只需在事件处理器中添加对方法的判断即可。 缺点:代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则无法使用JDK动态代理。

Cglib动态代理

cglib是通过继承的方式做的动态代理,因此,如果某个类被标记为final,那么它是无法使用cglib做动态代理。cglib会生成的代理类继承当前的被代理类,并在代理类中对代理方法进行强化处理(前置处理、后置处理等),因此被代理类有没有实现接口都是一样的。cglib动态代理底层则是借助asm来实现的。

当然使用cglib需要添加下cglib所需的jar包:cglib-2.2.2.jar,asm-3.3.1.jar,asm-util-3.3.1.jar,ant-1.6.2.jar

总结: 总的来说,反射机制在生成类的过程中比较高效,而asm在生成类之后的相关执行过程中比较高效(可以通过将asm生成的类进行缓存,这样解决asm生成类过程低效问题)。还有一点必须注意:jdk动态代理的应用前提,必须是目标类基于统一的接口。如果没有上述前提,jdk动态代理不能应用。由此可以看出,jdk动态代理有一定的局限性,cglib这种第三方类库实现的动态代理应用更加广泛,且在效率上更有优势。

jdk动态代理是jdk原生就支持的一种代理方式,它的实现原理,就是通过让target类和代理类实现同一接口,代理类持有target对象,来达到方法拦截的作用,这样通过接口的方式有两个弊端,一个是必须保证target类有接口,第二个是如果想要对target类的方法进行代理拦截,那么就要保证这些方法都要在接口中声明,实现上略微有点限制。

Cglib是一个优秀的动态代理框架,它的底层使用ASM在内存中动态的生成被代理类的子类,使用CGLIB即使代理类没有实现任何接口也可以实现动态代理功能。CGLIB具有简单易用,它的运行速度要远远快于JDK的Proxy动态代理:

动态代理的实现方式

JDK动态代理

package com.bjsxt.dynamicProxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Map;

/**
 * JDK动态代理:使用前提(基于接口的实现)
 * JDK动态代理:本质上生产了一个代理类,该代理与被代理目标实现相同的接口,
 * 当前用户访 问代理类中的方法时,将委派InvacationHandler中的invoke()方法进行处理,
 * 在invoke()方法中添加业务处理代理和回调被代理目标中方法。
 */
public class TestJdkProxy {

    public static void main(String[] args){
        You you=new You();//创建被代理类
        WeddingCompany weddingCompany=new WeddingCompany(you);
        //生成代理类
        Marry marry=(Marry)weddingCompany.createProxy();
        //通过代理类,调用被代理类的方法
        marry.happyMarry();
    }

}

/**
 * 共同的接口
 */
interface Marry{
    void happyMarry();
}

/**
 * 真实的角色,被代理角色
 */
class You implements Marry {
    @Override
    public void happyMarry() {
        System.out.println("你结婚了。。。");
    }
}

class WeddingCompany implements InvocationHandler {

    private Object target;     //被代理的对象

    public WeddingCompany(Object target){
        this.target=target;
    }

    /**
     * 生成代理
     * @return
     */
    public Object  createProxy(){
        //获得加载被代理类的 类加载器
        ClassLoader loader = target.getClass().getClassLoader();
        //指明被代理对象实现的接口
        Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
        //this是当前类的对象,也是代理类,之后想要调用被代理类的方法时,都会委托给这个类的
        return Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, this);
    }

    /**
     *
     * @param proxy 代理对象
     * @param method    原对象被调用的方法
     * @param args  方法传递的参数
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        ready();
        Object returnValue=method.invoke(target,args);
        after();
        return returnValue;
    }


    private void ready() {
        System.out.println("布置婚礼。。。。");
    }
    private void after() {
        System.out.println("闹洞房。。。。");
    }
}

Cglib动态代理

package com.bjsxt.dynamicCglibProxy;

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

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;


public class TestCglibProxy {

    public static void main(String[] args){
        You you=new You();//创建被代理类
        WeddingCompany weddingCompany=new WeddingCompany(you);
        //生成代理类
        You you1=(You)weddingCompany.createProxy();
        //通过代理类,调用被代理类的方法
        you1.happyMarry();
    }

}


/**
 * 真实的角色,被代理角色
 */
class You {

    public void happyMarry() {
        System.out.println("你结婚了。。。");
    }
}

/**
 * 动态没生成代理对象
 * 实现 MethodInterceptor方法代理接口,创建代理类
 * 当访问代理中的方法时,委派给MethodInteceptor中的处理程序(intercept方法)进行出来,
 * 在处理程序中添加了业务逻辑和回掉了被代理目标中的方法。
 */
class WeddingCompany implements MethodInterceptor {

    private Object target;     //被代理的对象

    public WeddingCompany(Object target){
        this.target=target;
    }

    /**
     * 创建代理对象
     * @return
     */
    public Object createProxy() {
        //创建加强器,用来创建动态代理类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //为加强器指定要代理的类(即:为下面生成的代理类指定父类)
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        //设置回调:对于代理类上所有方法的调用,都会调用CallBack,而Callback则需要实现intercept()方法进行拦
        enhancer.setCallback(this);
        // 创建动态代理类对象并返回
        return enhancer.create();
    }

    /**
     *
     * @param proxy 生成的代理对象
     * @param method    被调用的方法
     * @param args  方法的入参
     * @param methodProxy
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        ready();
        Object value = method.invoke(target, args);//回掉被代理对象中的方法
        after();
        return value;
    }

    private void ready() {
        System.out.println("布置婚礼。。。。");
    }
    private void after() {
        System.out.println("闹洞房。。。。");
    }
}
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