Java动态代理与静态代理

Proxy代理模式是一种结构型设计模式,主要解决的问题是:在直接访问对象时带来的问题

代理是一种常用的设计模式,其目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类负责为被代理类预处理消息,过滤消息并转发消息,以及进行消息被被代理类执行后的后续处理。
Java动态代理与静态代理_第1张图片

如果根据代理类的字节码的创建时机来分类,可以分为静态代理和动态代理:

  • 所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件,代理类和真实主题角色的关系在运行前就确定了。
  • 而动态代理的源码是在程序运行期间由JVM根据反射等机制动态的生成,所以在运行前并不存在代理类的字节码文件

下面分别用静态代理与动态代理演示一个示例:添加打印日志的功能,即每个方法调用之前和调用之后写入日志

静态代理:

具体用户管理实现类

public class UserManagerImpl implements UserManager {  
  
    @Override  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.addUser");  
    }  
  
    @Override  
    public void delUser(String userId) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.delUser");  
    }  
  
    @Override  
    public String findUser(String userId) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.findUser");  
        return "张三";  
    }  
  
    @Override  
    public void modifyUser(String userId, String userName) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.modifyUser");  
  
    }  
}  

代理类–代理用户管理实现类

public class UserManagerImplProxy implements UserManager {  
  
    // 目标对象  
    private UserManager userManager;  
    // 通过构造方法传入目标对象  
    public UserManagerImplProxy(UserManager userManager){  
        this.userManager=userManager;  
    }  
    @Override  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        try{  
                //添加打印日志的功能  
                //开始添加用户  
                System.out.println("start-->addUser()");  
                userManager.addUser(userId, userName);  
                //添加用户成功  
                System.out.println("success-->addUser()");  
            }catch(Exception e){  
                //添加用户失败  
                System.out.println("error-->addUser()");  
            }  
    }  
  
    @Override  
    public void delUser(String userId) {  
        userManager.delUser(userId);  
    }  
  
    @Override  
    public String findUser(String userId) {  
        userManager.findUser(userId);  
        return "张三";  
    }  
  
    @Override  
    public void modifyUser(String userId, String userName) {  
        userManager.modifyUser(userId,userName);  
    }  
  
}  

客户端调用

public class Client {  
  
    public static void main(String[] args){  
        //UserManager userManager=new UserManagerImpl();  
        UserManager userManager=new UserManagerImplProxy(new UserManagerImpl());  
        userManager.addUser("1111", "张三");  
    }  
}  

优点:
通过静态代理,我们达到了功能增强的目的,而且没有侵入原代码,这是静态代理的一个优点。
缺点:
虽然静态代理实现简单,且不侵入原代码,但是,当场景稍微复杂一些的时候,静态代理的缺点也会暴露出来。

1、 当需要代理多个类的时候,由于代理对象要实现与目标对象一致的接口,有两种方式:

  • 只维护一个代理类,由这个代理类实现多个接口,但是这样就导致代理类过于庞大
  • 新建多个代理类,每个目标对象对应一个代理类,但是这样会产生过多的代理类

2、 当接口需要增加、删除、修改方法的时候,目标对象与代理类都要同时修改,不易维护。

引入动态代理:
根据如上的介绍,你会发现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
所以我们就会想办法可以通过一个代理类完成全部的代理功能,那么我们就需要用动态代理

在上面的示例中,一个代理只能代理一种类型,而且是在编译期就已经确定代理类。而动态代理是在运行时,通过反射机制创建代理类,并且能够代理各种类型的对象。

动态代理:

具体用户管理实现类

public class UserManagerImpl implements UserManager {  
  
    @Override  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.addUser");  
    }  
  
    @Override  
    public void delUser(String userId) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.delUser");  
    }  
  
    @Override  
    public String findUser(String userId) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.findUser");  
        return "张三";  
    }  
  
    @Override  
    public void modifyUser(String userId, String userName) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.modifyUser");  
  
    }  
  
}  

动态创建代理类

//动态代理类只能代理接口(不支持抽象类),代理类都需要实现InvocationHandler类,实现invoke方法。该invoke方法就是调用被代理接口的所有方法时需要调用的,该invoke方法返回的值是被代理接口的一个实现类  
     
public class LogHandler implements InvocationHandler {  
  
    // 目标对象  
    private Object targetObject;  
    //绑定关系,也就是关联到哪个接口(与具体的实现类绑定)的哪些方法将被调用时,执行invoke方法。              
    public Object newProxyInstance(Object targetObject){  
        this.targetObject=targetObject;  
        //该方法用于为指定类装载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例    
        //第一个参数指定产生代理对象的类加载器,需要将其指定为和目标对象同一个类加载器  
        //第二个参数要实现和目标对象一样的接口,所以只需要拿到目标对象的实现接口  
        //第三个参数表明这些被拦截的方法在被拦截时需要执行哪个InvocationHandler的invoke方法  
        //根据传入的目标返回一个代理对象  
        return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),  
                targetObject.getClass().getInterfaces(),this);  
    }  
    @Override  
    //关联的这个实现类的方法被调用时将被执行  
    /*InvocationHandler接口的方法,proxy表示代理,method表示原对象被调用的方法,args表示方法的参数*/  
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)  
            throws Throwable {  
        System.out.println("start-->>");  
        for(int i=0;i<args.length;i++){  
            System.out.println(args[i]);  
        }  
        Object ret=null;  
        try{  
            /*原对象方法调用前处理日志信息*/  
            System.out.println("satrt-->>");  
              
            //调用目标方法  
            ret=method.invoke(targetObject, args);  
            /*原对象方法调用后处理日志信息*/  
            System.out.println("success-->>");  
        }catch(Exception e){  
            e.printStackTrace();  
            System.out.println("error-->>");  
            throw e;  
        }  
        return ret;  
    }  
  
}  

被代理对象targetObject通过参数传递进来,我们通过targetObject.getClass().getClassLoader()获取ClassLoader对象,然后通过targetObject.getClass().getInterfaces()获取它实现的所有接口,然后将targetObject包装到实现了InvocationHandler接口的LogHandler对象中。通过newProxyInstance函数我们就获得了一个动态代理对象。

客户端调用

public class Client {  
  
    public static void main(String[] args){  
        LogHandler logHandler=new LogHandler();  
        //UserManager userManager=new UserManagerImpl();  
        UserManager userManager=(UserManager)logHandler.newProxyInstance(new UserManagerImpl());       
        userManager.addUser("1111", "张三");  
    }  
}  

参考:
静态代理和动态代理的区别和联系
java 代理 理解原理及实现
Java 动态代理详解

JAVA面试50讲之9:动态代理的原理是什么?

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