动态代理(Proxy)
本文主要讨论代理模式和动态代理
一.代理模式的定义：
为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
二.代理模式的结构说明：
Proxy：代理对象，实现与具体的目标对象一样的接口，并且保存一个指向目标对象的引用，可以在需要的时候调用具体的目标对象。
Subject：目标接口，定义具体的接口
SubjectImpl：目标接口的具体实现
三．代理模式的示例代码：
package com.interfaces;
public interface Subject {
void request();
}package com.interfaces.impl;
import com.interfaces.Subject;
public class SubjectImpl implements Subject{
@Override
public void request() {
System.out.println("request method run ....");
}
}package com.interfaces.impl;
import com.interfaces.Subject;
public class SubjectProxy implements Subject {
Subject t = null;
public SubjectProxy(Subject t) {
super();
this.t = t;
}
@Override
public void request() {
//do something
System.out.println("log:before request ...");
t.request();
//do another thing
System.out.println("log:after request method,done !!");
}
}四.代理模式的简单应用
package com.interfaces;
public interface Moveable {
void move();
}package com.interfaces.impl;
import com.interfaces.Moveable;
public class TankLogProxy implements Moveable {
Moveable t = null;
public TankLogProxy(Moveable t) {
super();
this.t = t;
}
@Override
public void move() {
System.out.println("log:tank start ...");
t.move();
System.out.println("log:tank stop !!");
}
}package com.interfaces.impl;
import com.interfaces.Moveable;
public class TankTimeProxy implements Moveable {
Moveable t = null;
public TankTimeProxy(Moveable t) {
super();
this.t = t;
}
@Override
public void move() {
long start = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time: start");
t.move();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time:"+(end-start));
}
}package com.model;
import com.interfaces.Moveable;
public class Tank implements Moveable{
@Override
public void move() {
System.out.println("Tank move ....");
try {
Thread.currentThread().sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}package com.test;
import com.interfaces.impl.TankLogProxy;
import com.interfaces.impl.TankTimeProxy;
import com.model.Tank;
public class Test {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Tank t = new Tank();
TankTimeProxy ttp = new TankTimeProxy(t);
TankLogProxy tlp = new TankLogProxy(ttp);
tlp.move();
}
}输出结果：
log:tank start ...
time: start
Tank move ....
time:3000
log:tank stop !!
代理模式针对上面tank的move方法提供了一种比较完美的解决方案，它解决了能够在move方法前后添加不同的逻辑，而且还能灵活的将这种逻辑调换位置，比较灵活；同时它也有一个很严重的弊端，假设一个系统有500个不同的接口(不同于Moveable接口，里面有不同的方法)，如果我要为这500个不同的接口具体的实现的类的前后都记录日志，那岂不是需要写500个LogProxy？那么这个工作量无疑太大，而动态代理却能够很好的解决这个问题....
动态代理(Proxy)
一.下面模拟JDK的具体实现(当然JDK中具体实现动态代理的方法没这么笨，它用的是直接操作二进制的方法来实现的)
package com.interfaces;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import com.complier.test.ComplierUtil;
public class Proxy {
public static Object newInstanceProxy(Class inter,com.interfaces.InvocationHandler h){
String methodStr = "";
//利用反射得到这个接口里的所有方法
Class cla1 = null;
try {
cla1 = Class.forName(inter.getName());
} catch (ClassNotFoundException e1) {
e1.printStackTrace();
}
//循环生成方法
for(Method m:cla1.getMethods()){
methodStr += " @Override\n"+
" public void "+m.getName()+"() {\n"+
" try {\n"+
" Method m = "+inter.getName()+".class.getMethod(\""+m.getName()+"\");\n"+
" System.out.println(m.getName());\n"+
" h.invoke(this,m);\n"+
" } catch (SecurityException e) {\n"+
" e.printStackTrace();\n"+
" } catch (NoSuchMethodException e) {\n"+
" e.printStackTrace();\n"+
" }\n"+
" }\n\n";
}
String src = ""+
"import "+inter.getName()+";\n"+
"import java.lang.reflect.Method;\n"+
"public class $Proxy1 implements "+inter.getName()+" {\n"+
" private com.interfaces.InvocationHandler h = null;\n\n"+
" public $Proxy1(com.interfaces.InvocationHandler h) {\n"+
" super();\n"+
" this.h = h;\n"+
" }\n\n"+
methodStr+
"}\n";
//写入文件
FileWriter fw = null;
File f = null;
try {
String path=System.getProperty("user.dir");
f = new File(path+"/$Proxy1.java");
// System.out.println(f.getAbsolutePath());
if(!f.exists()){
f.createNewFile();
}
fw = new FileWriter(f);
fw.write(src);
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally{
if(fw!=null){
try {
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
fw = null;
}
}
//构建对象
Object obj = null;
try {
//编译java类
ComplierUtil.complier(f);
//从任何一个地方载入类
// System.out.println(System.getProperty("user.dir")+"/");
URL[] urls = new URL[] {new URL("file:/"+System.getProperty("user.dir")+"/")};
URLClassLoader ul = new URLClassLoader(urls);
Class cla = ul.loadClass("$Proxy1");
Constructor construct = cla.getConstructor(InvocationHandler.class);
obj = construct.newInstance(h);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalArgumentException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
}
return obj;
}
}package com.complier.test;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.StandardJavaFileManager;
import javax.tools.ToolProvider;
public class ComplierUtil {
public static void complier(File f){
JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
Iterable compilationUnits1 =
fileManager.getJavaFileObjectsFromFiles(Arrays.asList(f));
compiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, compilationUnits1).call();
try {
fileManager.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
package com.interfaces;
public interface Moveable {
void move();
}package com.interfaces.impl;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import com.interfaces.InvocationHandler;
public class TimeHandler implements InvocationHandler {
private Object target = null;
public TimeHandler(Object obj){
target = obj ;
}
@Override
public void invoke(Object o, Method m) {
long start = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time: start");
try {
m.invoke(target, null);
// System.out.println(o.getClass());
} catch (IllegalArgumentException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("spend time:"+(end-start)/1000+"s");
}
public Object getTarget() {
return target;
}
}
package com.interfaces;
import java.lang.reflect.Method;
//对代理对象前后需要进行的处理逻辑接口
public interface InvocationHandler {
void invoke(Object o,Method m);
}
package com.model;
import com.interfaces.Moveable;
//具体被代理的对象
public class Tank implements Moveable{
@Override
public void move() {
System.out.println("Tank move ....");
try {
Thread.currentThread().sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}package com.test;
import com.interfaces.InvocationHandler;
import com.interfaces.Moveable;
import com.interfaces.Proxy;
import com.interfaces.impl.TimeHandler;
import com.model.Tank;
//测试类
public class Client {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
InvocationHandler handler = new TimeHandler(new Tank());
Moveable t = (Moveable) Proxy.newInstanceProxy(Moveable.class,handler);
t.move();
}
}move
time: start
Tank move ....
spend time:3s
二.使用JDK的动态代理
package com.jdk.proxy.test;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
//首先必须实现InvocationHandler接口，而且这个接口中必须包含被代理对象的引用，这点很关键
public class LogHandler implements InvocationHandler {
private UserManagerImpl target = null;
public LogHandler(UserManagerImpl target) {
super();
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
System.out.println("log: start record log");
method.invoke(target, null);
System.out.println("log: end record log");
return null;
}
}package com.jdk.proxy.test;
public interface UserManager {
void addUser();
}package com.jdk.proxy.test;
//被代理对象
public class UserManagerImpl implements UserManager {
@Override
public void addUser() {
System.out.println("save user...");
}
}package com.jdk.proxy.test;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test01 {
public static void main(String args[]){
InvocationHandler handler = new LogHandler(new UserManagerImpl());
UserManager userManager = (UserManager)Proxy.newProxyInstance(Test01.class.getClassLoader(),new Class[]{UserManager.class}, handler);
userManager.addUser();
}
}AOP面向切面编程即动态代理思想的应用，动态代理能应用于日志记录，权限管理，Transaction的控制，等等方面；有了动态代理的基础学习Spring中AOP的核心内容，能更加深刻的理解AOP的实现。
当然，模式动态代理那个Proxy类里面有几个地方比较难，需要好好理解，怎么从硬盘上任何一个地方的java文件编译成class文件，怎么将任何一个class文件载入内存，以及运行时自动生成的动态代理类里层代码和外层代码的关系，都需要好好理解；其中invoke方法传入的第一个参数是this,虽然在InvocationHandler类中并没有使用这个对象，但并不表示这个对象就没有用。
动态代理的过程：Proxy对象会自动生成一个对象，这个对象一定会实现的客户传给他的一个接口(这个接口就是被代理对象必须实现的接口)，当客户调用这个接口的一个方法时，此时调用的实际上是Proxy产生的一个代理对象中实现了这个接口的这个方法，然后这个代理对象实现这个接口方法的具体实现是去调用InvocationHandler的invoke方法，同时在InvocationHandler这个类中必须保存被代理对象的引用，以便能够在invoke方法中调用被代理对象接口的这个方法，在invoke方法中客户就可以添加自己任何想添加的逻辑...这就是动态代理
动态代理能够在不改变源码的情况下实现对任何对象，任何方法的前后添加任何逻辑！
动态代理到此基本结束，从代理模式到动态代理，从模拟JDK的动态代理到具体动态代理的使用，此文参考了《研磨设计模式》一书，且引用了尚学堂马士兵老师的讲解思路。