Java中的動態(tài)代理是什么

發(fā)布時間：2021-08-30 11:35:19 來源：億速云閱讀：144 作者：chen 欄目：編程語言

本篇內(nèi)容介紹了“Java中的動態(tài)代理是什么”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

十分鐘理解 Java 中的動態(tài)代理

一、概述

1. 什么是代理

我們大家都知道微商代理，簡單地說就是代替廠家賣商品，廠家“委托”代理為其銷售商品。關于微商代理，首先我們從他們那里買東西時通常不知道背后的廠家究竟是誰，也就是說，“委托者”對我們來說是不可見的;其次，微商代理主要以朋友圈的人為目標客戶，這就相當于為廠家做了一次對客戶群體的“過濾”。我們把微商代理和廠家進一步抽象，前者可抽象為代理類，后者可抽象為委托類(被代理類)。通過使用代理，通常有兩個優(yōu)點，并且能夠分別與我們提到的微商代理的兩個特點對應起來：

優(yōu)點一：可以隱藏委托類的實現(xiàn);

優(yōu)點二：可以實現(xiàn)客戶與委托類間的解耦，在不修改委托類代碼的情況下能夠做一些額外的處理。

2. 靜態(tài)代理

若代理類在程序運行前就已經(jīng)存在，那么這種代理方式被成為靜態(tài)代理，這種情況下的代理類通常都是我們在Java代碼中定義的。通常情況下，靜態(tài)代理中的代理類和委托類會實現(xiàn)同一接口或是派生自相同的父類。下面我們用Vendor類代表生產(chǎn)廠家，BusinessAgent類代表微商代理，來介紹下靜態(tài)代理的簡單實現(xiàn)，委托類和代理類都實現(xiàn)了Sell接口，Sell接口的定義如下：

public interface Sell { void sell(); void ad();
}

Vendor類的定義如下：

public class Vendor implements Sell { public void sell() {
System.out.println("In sell method");
} public void ad() {
System,out.println("ad method")
}
}

代理類BusinessAgent的定義如下：

public class Vendor implements Sell { public void sell() {
System.out.println("In sell method");
} public void ad() {
System,out.println("ad method")
}
}

從BusinessAgent類的定義我們可以了解到，靜態(tài)代理可以通過聚合來實現(xiàn)，讓代理類持有一個委托類的引用即可。

下面我們考慮一下這個需求：給Vendor類增加一個過濾功能，只賣貨給大學生。通過靜態(tài)代理，我們無需修改Vendor類的代碼就可以實現(xiàn)，只需在BusinessAgent類中的sell方法中添加一個判斷即可如下所示：
<ol start="1" class="dp-j" white-space:normal;margin:0px 0px 1px 45px !important;">

public class BusinessAgent implements Sell {
private Vendor mVendor;
public BusinessAgent(Vendor vendor) {
mVendor = vendor;
}
public void sell() { mVendor.sell(); }
public void ad() { mVendor.ad(); }
}

這對應著我們上面提到的使用代理的第二個優(yōu)點：可以實現(xiàn)客戶與委托類間的解耦，在不修改委托類代碼的情況下能夠做一些額外的處理。靜態(tài)代理的局限在于運行前必須編寫好代理類，下面我們重點來介紹下運行時生成代理類的動態(tài)代理方式。

二、動態(tài)代理

1. 什么是動態(tài)代理

代理類在程序運行時創(chuàng)建的代理方式被成為動態(tài)代理。也就是說，這種情況下，代理類并不是在Java代碼中定義的，而是在運行時根據(jù)我們在Java代碼中的“指示”動態(tài)生成的。相比于靜態(tài)代理，動態(tài)代理的優(yōu)勢在于可以很方便的對代理類的函數(shù)進行統(tǒng)一的處理，而不用修改每個代理類的函數(shù)。這么說比較抽象，下面我們結合一個實例來介紹一下動態(tài)代理的這個優(yōu)勢是怎么體現(xiàn)的。

現(xiàn)在，假設我們要實現(xiàn)這樣一個需求：在執(zhí)行委托類中的方法之前輸出“before”，在執(zhí)行完畢后輸出“after”。我們還是以上面例子中的Vendor類作為委托類，BusinessAgent類作為代理類來進行介紹。首先我們來使用靜態(tài)代理來實現(xiàn)這一需求，相關代碼如下：

public class BusinessAgent implements Sell {
private Vendor mVendor;
public BusinessAgent(Vendor vendor) {
this.mVendor = vendor;
}
public void sell() {
System.out.println("before");
mVendor.sell();
System.out.println("after");
}
public void ad() {
System.out.println("before");
mVendor.ad();
System.out.println("after");
}
}

從以上代碼中我們可以了解到，通過靜態(tài)代理實現(xiàn)我們的需求需要我們在每個方法中都添加相應的邏輯，這里只存在兩個方法所以工作量還不算大，假如Sell接口中包含上百個方法呢?這時候使用靜態(tài)代理就會編寫許多冗余代碼。通過使用動態(tài)代理，我們可以做一個“統(tǒng)一指示”，從而對所有代理類的方法進行統(tǒng)一處理，而不用逐一修改每個方法。下面我們來具體介紹下如何使用動態(tài)代理方式實現(xiàn)我們的需求。

2. 使用動態(tài)代理

(1)InvocationHandler接口

在使用動態(tài)代理時，我們需要定義一個位于代理類與委托類之間的中介類，這個中介類被要求實現(xiàn)InvocationHandler接口，這個接口的定義如下：

public interface InvocationHandler {
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args);
}

從InvocationHandler這個名稱我們就可以知道，實現(xiàn)了這個接口的中介類用做“調(diào)用處理器”。當我們調(diào)用代理類對象的方法時，這個“調(diào)用”會轉送到invoke方法中，代理類對象作為proxy參數(shù)傳入，參數(shù)method標識了我們具體調(diào)用的是代理類的哪個方法，args為這個方法的參數(shù)。這樣一來，我們對代理類中的所有方法的調(diào)用都會變?yōu)閷nvoke的調(diào)用，這樣我們可以在invoke方法中添加統(tǒng)一的處理邏輯(也可以根據(jù)method參數(shù)對不同的代理類方法做不同的處理)。因此我們只需在中介類的invoke方法實現(xiàn)中輸出“before”，然后調(diào)用委托類的invoke方法，再輸出“after”。下面我們來一步一步具體實現(xiàn)它。

(2)委托類的定義

動態(tài)代理方式下，要求委托類必須實現(xiàn)某個接口，這里我們實現(xiàn)的是Sell接口。委托類Vendor類的定義如下：

public class Vendor implements Sell {
public void sell() {
System.out.println("In sell method");
}
public void ad() {
System,out.println("ad method")
}
}

(3)中介類

上面我們提到過，中介類必須實現(xiàn)InvocationHandler接口，作為調(diào)用處理器”攔截“對代理類方法的調(diào)用。中介類的定義如下：

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {
private Object obj; //obj為委托類對象;
public DynamicProxy(Object obj) {
this.obj = obj;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("before");
Object result = method.invoke(obj, args);
System.out.println("after");
return result;
}
}

從以上代碼中我們可以看到，中介類持有一個委托類對象引用，在invoke方法中調(diào)用了委托類對象的相應方法(第11行)，看到這里是不是覺得似曾相識?通過聚合方式持有委托類對象引用，把外部對invoke的調(diào)用最終都轉為對委托類對象的調(diào)用。這不就是我們上面介紹的靜態(tài)代理的一種實現(xiàn)方式嗎?實際上，中介類與委托類構成了靜態(tài)代理關系，在這個關系中，中介類是代理類，委托類就是委托類; 代理類與中介類也構成一個靜態(tài)代理關系，在這個關系中，中介類是委托類，代理類是代理類。也就是說，動態(tài)代理關系由兩組靜態(tài)代理關系組成，這就是動態(tài)代理的原理。下面我們來介紹一下如何”指示“以動態(tài)生成代理類。

(4)動態(tài)生成代理類

動態(tài)生成代理類的相關代碼如下：

public class Main {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建中介類實例
DynamicProxy inter = new DynamicProxy(new Vendor());
//加上這句將會產(chǎn)生一個$Proxy0.class文件，這個文件即為動態(tài)生成的代理類文件
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");
//獲取代理類實例sell
Sell sell = (Sell)(Proxy.newProxyInstance(Sell.class.getClassLoader(), new Class[] {Sell.class}, inter));
//通過代理類對象調(diào)用代理類方法，實際上會轉到invoke方法調(diào)用
sell.sell();
sell.ad();
}
}

在以上代碼中，我們調(diào)用Proxy類的newProxyInstance方法來獲取一個代理類實例。這個代理類實現(xiàn)了我們指定的接口并且會把方法調(diào)用分發(fā)到指定的調(diào)用處理器。這個方法的聲明如下：

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

方法的三個參數(shù)含義分別如下：

loader：定義了代理類的ClassLoder;

interfaces：代理類實現(xiàn)的接口列表

h：調(diào)用處理器，也就是我們上面定義的實現(xiàn)了InvocationHandler接口的類實例

我們運行一下，看看我們的動態(tài)代理是否能正常工作。我這里運行后的輸出為：

Java中的動態(tài)代理是什么

說明我們的動態(tài)代理確實奏效了。

上面我們已經(jīng)簡單提到過動態(tài)代理的原理，這里再簡單的總結下：首先通過newProxyInstance方法獲取代理類實例，而后我們便可以通過這個代理類實例調(diào)用代理類的方法，對代理類的方法的調(diào)用實際上都會調(diào)用中介類(調(diào)用處理器)的invoke方法，在invoke方法中我們調(diào)用委托類的相應方法，并且可以添加自己的處理邏輯。

先看一下代理模式，這個應該是設計模式中最簡單的一個了，類圖

Java中的動態(tài)代理是什么

代理模式最大的特點就是代理類和實際業(yè)務類實現(xiàn)同一個接口（或繼承同一父類），代理對象持有一個實際對象的引用，外部調(diào)用時操作的是代理對象，而在代理對象的內(nèi)部實現(xiàn)中又會去調(diào)用實際對象的操作

Java動態(tài)代理其實內(nèi)部也是通過Java反射機制來實現(xiàn)的，即已知的一個對象，然后在運行時動態(tài)調(diào)用其方法，這樣在調(diào)用前后作一些相應的處理，這樣說的比較籠統(tǒng)，舉個簡單的例子

比如我們在應用中有這樣一個需求，在對某個類的一個方法的調(diào)用前和調(diào)用后都要做一下日志操作，

一個普通的接口

[java] view plain copy

public interface AppService {
public boolean createApp(String name);
}

該接口的默認實現(xiàn)類

[java] view plain copy

public class AppServiceImpl implements AppService {
public boolean createApp(String name) {
System.out.println("App["+name+"] has been created.");
return true;
}
}

日志處理器

[java] view plain copy

public class LoggerInterceptor implements InvocationHandler {//注意實現(xiàn)這個Handler接口
private Object target;//目標對象的引用，這里設計成Object類型，更具通用性
public LoggerInterceptor(Object target){
this.target = target;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] arg)
throws Throwable {
System.out.println("Entered "+target.getClass().getName()+"-"+method.getName()+",with arguments{"+arg[0]+"}");
Object result = method.invoke(target, arg);//調(diào)用目標對象的方法
System.out.println("Before return:"+result);
return result;
}
}

外部調(diào)用

[java] view plain copy

public class Main {
public static void main(String[] args) {
AppService target = new AppServiceImpl();//生成目標對象
//接下來創(chuàng)建代理對象
AppService proxy = (AppService) Proxy.newProxyInstance(
target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(), new LoggerInterceptor(target));
proxy.createApp("Kevin Test");
}
}

“Java中的動態(tài)代理是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關的知識可以關注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！

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