动态代理

文章目录

  • 1 分类
  • 2 静态代理
  • 3 动态代理实现方式
    • 3.1 JDK动态代理
    • 3.1.1 demo
    • 3.1.2 JDK动态代理原理

1 分类

代理就是帮目标对象去完成他应该做,但是不想或者不擅长做的事。增强对象的功能。

  • 代理模式分为静态代理和动态代理
  • 静态代理:编写一个代理类,去代理目标对象
  • 动态代理:在运行期间,通过反射产生一个代理对象

2 静态代理

代理类和目标类实现同一个接口

public interface Moveable{
    void move();
    void stop();
}
public class Tank implements Moveable{
    public void move(){
        System.out.println("Tank move……");
        try{
            Thread.sleep(1000)
        }catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }  
    public void stop(){
        System.out.println("Tank move……");
        try{ 
            Thread.sleep(1000)
        }catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class TanKTimeProxy implements Moveable{
    private Moveable tank;
    public TankTimeProxy(Moveable tank){
        super();
        this.tank = tank;
    }
    
    @override
    public void move(){
        long start= System.currentTimeMillis();
        tank.move();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time:"+(end-start));
    }
}

public class TankLogProxy implements Moveable{
    private Moveable tank;
    public TankLogProxy(Moveable tank){
        super();
        this.tank = tank;
    }  
    @override
    public void move(){
        System.out.println("tank start...");
        tank.move();
        System.out.println("tank end...");
    }
}

public class Test{
    public static void main(String[] arg0){
        Tank tank = new Tank();
        TankTimeProxy ttp = new TankTimeProxy(tank);
        TankLogProxy tlp = new TankLogProxy(ttp);
        Moveable m =ttp;
        m.move();
    }
}


3 动态代理实现方式

  • JDK实现:JDK Complier API 基于接口的,目标对象必须实现一个接口
  • cglib实现:通过继承的方式,产生一个子类,子类即代理类。
  • ASM

3.1 JDK动态代理

相关类、接口

  1. Proxy用于动态生成代理类,JVM在运行时动态生成字节码,而非预存在任何一个.class文件,通过类加载器将类的字节码装载到jvm中。
  2. InvocationHandler,包含一个invoke方法,实现对委托类的代理。

使用jdk动态代理使用步骤:

  • 创建被代理的接口和类
  • 实现InvocationHandler接口,对目标接口中声明的所有方法进行统一处理
  • 调用Proxy静态方法,创建代理类,并生成相应的代理对象
  • 使用代理

3.1.1 demo

1.目标对象HelloWorldServiceImp,实现HelloWorldService接口

public class HelloWorldServiceImp implements HelloWorldService {
    public void doSome(){
        System.out.println("hello word !");
    }
}

public interface HelloWorldService {
    public void doSome();
}

2.实现InvocationHandler,对目标对象实现功能增强

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;
    public MyInvocationHandler(Object target){
        this.target =target;
    }
    
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Proxy: "+proxy.getClass().getName());
        Object result = method.invoke(target,args);
        System.out.println(method.getName()+" :"+result);
        return null;
    }
}

3.测试,调用Proxy创建代理类

public class ProxyTest {

    @Test
    public void Test() throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchMethodException {
        // 生成代理类的class对象
        HelloWorldService service =new HelloWorldServiceImp();
        Class<?> clazz = Proxy.getProxyClass(action.getClass().getClassLoader(), action
                .getClass().getInterfaces());
        // 创建InvocationHandler
        InvocationHandler myInvocationHandler = new MyInvocationHandler(service);
        // 获取代理类的构造器对象
        Constructor constructor = null;
        constructor = clazz.getConstructor(new Class[] {InvocationHandler.class});
        // 反射创建代理对象
        HelloWorldService proxy1 = (HelloWorldService)constructor.newInstance(myInvocationHandler);
        proxy1.doSome();
        
		// 方法二:创建代理对象
        HelloWorldService proxy2= (HelloWorldService)Proxy.newProxyInstance(Action.class.getClassLoader(),service.getClass().getInterfaces(),myInvocationHandler);
        proxy2.doSome();
    }
}

4.输出结果

Proxy: com.sun.proxy.$Proxy4
hello word !
doSome :null
Proxy: com.sun.proxy.$Proxy4
hello word !
doSome :null

3.1.2 JDK动态代理原理

1.如何生存动态代理类。

  • 运行时动态编译字节码
    (1)使用拼凑字符串的方式将内存中的代理类拼出来,利用反射获取目标类中的方法和构造函数等
    (2)使用IO将拼凑的代理类写入到文件中
    (3)编译生成的java文件得到字节码文件
    (4)加载代理类到JVM
    (5)返回被代理类的实例对象
public class MyProxy {
    static String rt = "\r\n";
    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class interfaces, InvocationHandler handler) {
        try {
            Method[] methods = interfaces.getMethods();
            //01.使用拼凑字符串的方式将内存中的代理类拼出来
            String proxyClass = "package proxy;" + rt + "import java.lang.reflect.Method;" + rt
                    + "public class $Proxy0 implements " + interfaces.getName() + "{" + rt + "MyInvocationHandler h;" + rt
                    + "public $Proxy0(MyInvocationHandler h) {" + rt + "this.h = h;" + rt + "}"
                    + getMethodString(methods, interfaces) + rt + "}";
            //02.使用IO将拼凑的代理类写入到文件中
       	  String filePathName = "C:\\Users\\csdc\\Workspaces\\IDEA\\study\\designpattern\\src\\proxy\\$Proxy0.java";
            File file = new File(filePathName);
            FileWriter fw = new FileWriter(file);
            fw.write(proxyClass);
            fw.flush();
            fw.close();
            //03.编译上面生成的java文件
            JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
            StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);//文件管理器
            Iterable javaFileObjects = fileManager.getJavaFileObjects(filePathName);//获取java文件
            JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, javaFileObjects);//获取编译任务
            task.call();//编译
            fileManager.close();//关闭文件管理器
            /**
             * 此时被编译后的class文件还在硬盘之中!它应该存在于JVM内存中!
             * 所以要把硬盘中class文件加载到JVM内存中去!
             */
            //04.把硬盘中的class文件加载到内存中去,要使用ClassLoader
            URL[] urls = new URL[]{new URL("file:/" + System.getProperty("user.dir" + "/src/"))};
            loader = new URLClassLoader(urls);
            //proxy0Clazz:就是内存中代理类的class对象
            Class<?> proxy0Clazz = loader.loadClass("proxy.$Proxy0");//返回被代理类的class对象
            /**
             * public $Proxy0(MyInvocationHandler h) {..}
             * 要通过构造器的参数将handler对象的引用传进来
             */
            Constructor<?> constructor = proxy0Clazz.getConstructor(handler.getClass());
            Object instance = constructor.newInstance(handler);//返回内存中代理类实例
            return instance;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    private static String getMethodString(Method[] methods, Class interfaces) {
        String proxyMe = "";
        for (Method method : methods) {
            proxyMe += "public void " + method.getName() + "() {" + rt + "try{"+rt+"Method md = "
                    + interfaces.getName() + ".class.getMethod(\"" + method.getName() + "\",new Class[]{});" + rt
                    + "this.h.invoke(this,md,null);" +  rt+"}catch(Exception e){"+rt+"e.printStackTrace();"+rt+
                    "}catch(Throwable t){"+rt+"t.printStackTrace();"+"}"+rt+"}"+rt;
        }
       return proxyMe;
    }
}

生存的$Proxy0文件

package proxy;
import java.lang.reflect.Method;
public class $Proxy0 implements proxy.HelloWorldService {
    MyInvocationHandler h;

    public $Proxy0(MyInvocationHandler h) {
        this.h = h;
    }
    public void doSome() {
        try {
            Method md = proxy.HelloWorldService.class.getMethod("doSome", new Class[]{});
            this.h.invoke(this, md, null);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }
}

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