疯狂java


您现在的位置: 疯狂软件 >> 新闻资讯 >> 正文

公共技术点之 Java 动态代理


 

   

  1. 相关概念 1.1 代理

  在某些情况下,我们不希望或是不能直接访问对象 A,而是通过访问一个中介对象 B,由 B 去访问 A 达成目的,这种方式我们就称为代理。

  这里对象 A 所属类我们称为委托类,也称为被代理类,对象 B 所属类称为代理类。

  代理优点有:

  隐藏委托类的实现

  解耦,不改变委托类代码情况下做一些额外处理,比如添加初始判断及其他公共操作

  根据程序运行前代理类是否已经存在,可以将代理分为静态代理和动态代理。

  1.2 静态代理

  代理类在程序运行前已经存在的代理方式称为静态代理。

  通过上面解释可以知道,由开发人员编写或是编译器生成代理类的方式都属于静态代理,如下是简单的静态代理实例:

  class ClassA {

  public void operateMethod1() {};

  public void operateMethod2() {};

  public void operateMethod3() {};

  }

  public class ClassB {

  private ClassA a;

  public ClassB(ClassA a) {

  this.a = a;

  }

  public void operateMethod1() {

  a.operateMethod1();

  };

  public void operateMethod2() {

  a.operateMethod2();

  };

  // not export operateMethod3()

  }

  上面ClassA是委托类,ClassB是代理类,ClassB中的函数都是直接调用ClassA相应函数,并且隐藏了Class的operateMethod3()函数。

  静态代理中代理类和委托类也常常继承同一父类或实现同一接口。

  1.3 动态代理

  代理类在程序运行前不存在、运行时由程序动态生成的代理方式称为动态代理。

  Java 提供了动态代理的实现方式,可以在运行时刻动态生成代理类。这种代理方式的一大好处是可以方便对代理类的函数做统一或特殊处理,如记录所有函数执行时间、所有函数执行前添加验证判断、对某个特殊函数进行特殊操作,而不用像静态代理方式那样需要修改每个函数。

  静态代理比较简单,本文上面已简单介绍,下面重点介绍动态代理。

  2. 动态代理实例 实现动态代理包括三步:

  (1). 新建委托类;

  (2). 实现InvocationHandler接口,这是负责连接代理类和委托类的中间类必须实现的接口;

  (3). 通过Proxy类新建代理类对象。

  下面通过实例具体介绍,假如现在我们想统计某个类所有函数的执行时间,传统的方式是在类的每个函数前打点统计,动态代理方式如下:

  2.1 新建委托类

  public interface Operate {

  public void operateMethod1();

  public void operateMethod2();

  public void operateMethod3();

  }

  public class OperateImpl implements Operate {

  @Override

  public void operateMethod1() {

  System.out.println("Invoke operateMethod1");

  sleep(110);

  }

  @Override

  public void operateMethod2() {

  System.out.println("Invoke operateMethod2");

  sleep(120);

  }

  @Override

  public void operateMethod3() {

  System.out.println("Invoke operateMethod3");

  sleep(130);

  }

  private static void sleep(long millSeconds) {

  try {

  Thread.sleep(millSeconds);

  } catch (InterruptedException e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

  Operate是一个接口,定了了一些函数,我们要统计这些函数的执行时间。

  OperateImpl是委托类,实现Operate接口。每个函数简单输出字符串,并等待一段时间。

  动态代理要求委托类必须实现了某个接口,比如这里委托类OperateImpl实现了Operate,原因会后续在微博公布。

  2.2. 实现 InvocationHandler 接口

  public class TimingInvocationHandler implements InvocationHandler {

  private Object target;

  public TimingInvocationHandler() {}

  public TimingInvocationHandler(Object target) {

  this.target = target;

  }

  @Override

  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

  long start = System.currentTimeMillis();

  Object obj = method.invoke(target, args);

  System.out.println(method.getName() + " cost time is:" + (System.currentTimeMillis() - start));

  return obj;

  }

  }

  target属性表示委托类对象。

  InvocationHandler是负责连接代理类和委托类的中间类必须实现的接口。其中只有一个

  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

  函数需要去实现,参数:

  proxy表示下面2.3 通过 Proxy.newProxyInstance() 生成的代理类对象。

  method表示代理对象被调用的函数。

  args表示代理对象被调用的函数的参数。

  调用代理对象的每个函数实际最终都是调用了InvocationHandler的invoke函数。这里我们在invoke实现中添加了开始结束计时,其中还调用了委托类对象target的相应函数,这样便完成了统计执行时间的需求。

  invoke函数中我们也可以通过对method做一些判断,从而对某些函数特殊处理。

  2.3. 通过 Proxy 类静态函数生成代理对象

  public class Main {

  public static void main(String[] args) {

  // create proxy instance

  TimingInvocationHandler timingInvocationHandler = new TimingInvocationHandler(new OperateImpl());

  Operate operate = (Operate)(Proxy.newProxyInstance(Operate.class.getClassLoader(), new Class[] {Operate.class},

  timingInvocationHandler));

  // call method of proxy instance

  operate.operateMethod1();

  System.out.println();

  operate.operateMethod2();

  System.out.println();

  operate.operateMethod3();

  }

  }

  这里我们先将委托类对象new OperateImpl()作为TimingInvocationHandler构造函数入参创建timingInvocationHandler对象;

  然后通过Proxy.newProxyInstance(…)函数新建了一个代理对象,实际代理类就是在这时候动态生成的。我们调用该代理对象的函数就会调用到timingInvocationHandler的invoke函数(是不是有点类似静态代理),而invoke函数实现中调用委托类对象new OperateImpl()相应的 method(是不是有点类似静态代理)。

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

  loader表示类加载器

  interfaces表示委托类的接口,生成代理类时需要实现这些接口

  h是InvocationHandler实现类对象,负责连接代理类和委托类的中间类

  我们可以这样理解,如上的动态代理实现实际是双层的静态代理,开发者提供了委托类 B,程序动态生成了代理类 A。开发者还需要提供一个实现了InvocationHandler的子类 C,子类 C 连接代理类 A 和委托类 B,它是代理类 A 的委托类,委托类 B 的代理类。用户直接调用代理类 A 的对象,A 将调用转发给委托类 C,委托类 C 再将调用转发给它的委托类 B。

  一些其他的理解方式:

  1.java动态代理有什么作用

  作用非常大,在很多底层框架中都会用得到,比如struts,Spring等都用到了动态代理,它的作用很简单,就是将你要使用的类,重新生成一个子类或本类,这样框架就可以利用这个新生成的类做一些事情,比如在该类的方法前后加一些代码。。

  这样的话,你想像一下,你是不是不用修改任何已经编写好的代码,只要使用代理就可以灵活的加入任何东西,将来不喜欢了,不用也不会影响原来的代码。面向切面编程的时候有些用。

  2.如果不能动态代理,那么情况会怎么样,能不能举个例子,我不知道动态代理哪里好。

  人家是动态编程,需要在原来的方法的功能基础上再添加一些功能,而不用改变这个方法的签名,原来调用这个方法的类依然能正常工作。

  比如,现在要把一段文本发送给另一个人,普通方法是 void send(File a),现在我们弄出个特性,就像 Spring AOP 那样,在 send 之前给这个 a 压缩一下。原来的程序没有压缩功能,现在我们需要添加的话而不改变原来所有的代码的话就得用类似 AOP 这样的代码来处理。

  一般一个无法再继承的类和方法,要用代理,而能够继承的类和方法可以在内在中直接生成一个新的 java 类继承它然后覆盖掉那个 send 方法,像 hibernate/spring/jboss 都把这些自动完成了。

  而像 AspectJ 这种 AOP 刚不同,它直接把人家的 class 代码修改了,它就不需要使用代理。

  这些在新的 JDK 6 中都可以通过 Instrument 来做到,不过也是个通用的方法,还得通过规则来定制什么情况下处理,什么时候不处理。

  aop是不是把原来的东西,添加一些功能而不改变原来的东西,我google了一下aop感觉像是给主体加附加功能(不影响主体),对吗?

  对,在不需要原来的作者明确改动代码的情况下添加新功能。比如你没有原来的代码但想添加新功能,或者你需要的新功能仅用于某个地方而原来的功能用到更多的地方,所以不打算修改原来的功能而只是定制你新加的这部分,那么使用 AOP 原来的代码不需要修改,你只需要配置 AOP 并新增你自己的功能,重新编译一下就好了。你听说过 Hibernate Lazy Initialization 吧,这叫延迟加载,也就是当一个对象有很多 detail 表时,以前自动把 detail 表的数据全抓取了导致这些对象可能没有被使用而浪费时间或浪费内存,于是懒加载的想法出现了,为了让懒加载对用户编程来说是透明的,你不需要明确的写代码实现它,Hibernate 是使用 AOP 来解决的。你的代码没有为此作出任何改变但新功能添加上来了。

  代理模式的作用是:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下,一个客户不想或者不能直接引用另一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

  代理模式一般涉及到三个角色:

  抽象角色:声明真实对象和代理对象的共同接口;

  代理角色:代理对象角色内部含有对真实对象的引用,从而可以操作真实对象,同时代理对象提供与真实对象相同的接口以便在任何时刻都能代替真实对象。同时,代理对象可以在执行真实对象操作时,附加其他的操作,相当于对真实对象进行封装。

  真实角色:代理角色所代表的真实对象,是我们最终要引用的对象。