代理模式
代理模式就是给某个对象提供一个代理对象,并由代理对象控制对于原对象的访问,即客户不直接操控原对象,而是通过代理对象间接地操控原对象。
优势:
给某个对象中的方法进行扩展,不用改变那个对象中的方法。
代理的实现分为:
静态代理:代理类是在编译时就实现好的。也就是说 Java 编译完成后代理类是一个实际的 class 文件。
动态代理:代理类是在运行时生成的。也就是说 Java 编译完之后并没有实际的 class 文件,而是在运行时动态生成的类字节码,并加载到JVM中。
静态代理示例:
public class ProxyDemo {
public static void main(String args[]){
RealSubject subject = new RealSubject();
Proxy p = new Proxy(subject);
p.request();
}
}
interface Subject{
void request();
}
class RealSubject implements Subject{
public void request(){
System.out.println("request");
}
}
class Proxy implements Subject{
private Subject subject;
public Proxy(Subject subject){
this.subject = subject;
}
public void request(){
System.out.println("PreProcess");
subject.request();
System.out.println("PostProcess");
}
以上示例就是扩展了request()方法,而对于被代理对象的request方法没有进行任何改动,代理类Proxy 在编译时就已被实现。
动态代理
Java实现动态代理的大致步骤如下:
1.定义一个委托类和公共接口。
2.自己定义一个类(调用处理器类,即实现 InvocationHandler 接口),这个类的目的是指定运行时将生成的代理类需要完成的具体任务(包括Preprocess和Postprocess),即代理类调用任何方法都会经过这个调用处理器类。
3.生成代理对象(当然也会生成代理类),需要为他指定委托对象,实现的一系列接口调用处理器类的实例。因此可以看出一个代理对象对应一个委托对象,对应一个调用处理器实例。
名词说明:
委托类和委托对象:委托类是一个类,委托对象是委托类的实例。
代理类和代理对象:代理类是一个类,代理对象是代理类的实例。
Java 实现动态代理主要涉及以下几个类:
1.java.lang.reflect.Proxy: 这是生成代理类的主类,通过 Proxy 类生成的代理类都继承了 Proxy 类,即 DynamicProxyClass extends Proxy。
2.java.lang.reflect.InvocationHandler: 这里称他为"调用处理器",他是一个接口,我们动态生成的代理类需要完成的具体内容需要自己定义一个类,而这个类必须实现 InvocationHandler 接口。
Proxy 类主要方法为:
//创建代理对象
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class>[] interfaces,InvocationHandler h)
这个静态函数的第一个参数是类加载器对象(即哪个类加载器来加载这个代理类到 JVM 的方法区),第二个参数是接口(表明你这个代理类需要实现哪些接口),第三个参数是调用处理器类实例(指定代理类中具体要干什么)。这个函数是 JDK 为了程序员方便创建代理对象而封装的一个函数,因此你调用newProxyInstance()时直接创建了代理对象(略去了创建代理类的代码)。其实他主要完成了以下几个工作:
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class>[] interfaces,InvocationHandler handler)
{
//1. 根据类加载器和接口创建代理类
Class clazz = Proxy.getProxyClass(loader, interfaces);
//2. 获得代理类的带参数的构造函数
Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class });
//3. 创建代理对象,并制定调用处理器实例为参数传入
Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[] {handler});
}
Proxy 类还有一些静态方法,比如:
InvocationHandler getInvocationHandler(Object proxy): 获得代理对象对应的调用处理器对象。
Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class[] interfaces): 根据类加载器和实现的接口获得代理类。
Proxy 类中有一个映射表,映射关系为:(
public class DynamicProxyDemo01 {
public static void main(String[] args) {
RealSubject realSubject = new RealSubject(); //1.创建委托对象
ProxyHandler handler = new ProxyHandler(realSubject); //2.创建调用处理器对象
Subject proxySubject = (Subject)Proxy.newProxyInstance(RealSubject.class.getClassLoader(),RealSubject.class.getInterfaces(), handler); //3.动态生成代理对象
proxySubject.request(); //4.通过代理对象调用方法
}
}
/**
* 接口
*/
interface Subject{
void request();
}
/**
* 委托类
*/
class RealSubject implements Subject{
public void request(){
System.out.println("====RealSubject Request====");
}
}
/**
* 代理类的调用处理器
*/
class ProxyHandler implements InvocationHandler{
private Subject subject;
public ProxyHandler(Subject subject){
this.subject = subject;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
System.out.println("====before====");//定义预处理的工作,当然你也可以根据 method 的不同进行不同的预处理工作
Object result = method.invoke(subject, args);
System.out.println("====after====");
return result;
}
}
InvocationHandler 接口中有方法:
invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
这个函数是在代理对象调用任何一个方法时都会调用的,方法不同会导致第二个参数method不同,第一个参数是代理对象(表示哪个代理对象调用了method方法),第二个参数是 Method 对象(表示哪个方法被调用了),第三个参数是指定调用方法的参数。
动态生成的代理类具有几个特点:
1.继承 Proxy 类,并实现了在Proxy.newProxyInstance()中提供的接口数组。
2.public final。
3.命名方式为 ProxyN,其中N会慢慢增加,一开始是Proxy1,接下来是$Proxy2...
有一个参数为 InvocationHandler 的构造函数。这个从 Proxy.newProxyInstance() 函数内部的clazz.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }) 可以看出。
Java 实现动态代理的缺点:因为 Java 的单继承特性(每个代理类都继承了 Proxy 类),只能针对接口创建代理类,不能针对类创建代理类。
Java 动态代理的内部实现(利用Java反射机制):
Java 是怎么保证代理对象调用的任何方法都会调用 InvocationHandler 的 invoke() 方法,
这就涉及到动态代理的内部实现。假设有一个接口 Subject,且里面有 int request(int i) 方法,则生成的代理类大致如下:
public final class $Proxy1 extends Proxy implements Subject{
private InvocationHandler h;
private $Proxy1(){}
public $Proxy1(InvocationHandler h){
this.h = h;
}
public int request(int i){
Method method = Subject.class.getMethod("request", new Class[]{int.class}); //创建method对象
return (Integer)h.invoke(this, method, new Object[]{new Integer(i)}); //调用了invoke方法
}
}