所有interface
类型的变量总是通过某个实例向上转型并赋值给接口类型变量的:
CharSequence cs = new StringBuilder();
//父类(CharSequence) 指向 子类(StringBuilder),且没有强转符号 ====> 向上转型。
有没有可能不编写实现类,直接在运行期创建某个interface
的实例呢?
这是可能的,因为Java标准库提供了一种动态代理(Dynamic Proxy)的机制:可以在运行期动态创建某个interface
的实例。
什么叫运行期动态创建?听起来好像很复杂。所谓动态代理,是和静态相对应的。我们来看静态代码怎么写
定义接口:
public interface Hello {
void morning(String name);
}
编写实现类:
public class HelloWorld implements Hello {
public void morning(String name) {
System.out.println("Good morning, " + name);
}
}
创建实例,转型为接口并调用:
Hello hello = new HelloWorld();
hello.morning("Bob");
这种方式就是我们通常编写代码的方式。
还有一种方式是动态代码,我们仍然先定义了接口Hello
,但是我们并不去编写实现类,而是直接通过JDK提供的一个Proxy.newProxyInstance()
创建了一个Hello
接口对象。这种没有实现类但是在运行期动态创建了一个接口对象的方式,我们称为动态代码。JDK提供的动态创建接口对象的方式,就叫动态代理。
一个最简单的动态代理实现如下:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println(method);
if (method.getName().equals("morning")) {
System.out.println("Good morning, " + args[0]);
}
return null;
}
};
Hello hello = (Hello) Proxy.newProxyInstance(
Hello.class.getClassLoader(), // 传入ClassLoader
new Class[] { Hello.class }, // 传入要实现的接口
handler); // 传入处理调用方法的InvocationHandler
hello.morning("Bob");
}
}
interface Hello {
void morning(String name);
}
在运行期动态创建一个interface
实例的方法如下:
InvocationHandler
实例,它负责实现接口的方法调用;Proxy.newProxyInstance()
创建interface
实例,它需要3个参数:
ClassLoader
,通常就是接口类的ClassLoader
;InvocationHandler
实例。Object
强制转型为接口。动态代理实际上是JVM在运行期动态创建class字节码并加载的过程,把上面的动态代理改写为静态实现类大概长这样:
public class HelloDynamicProxy implements Hello {
InvocationHandler handler;
public HelloDynamicProxy(InvocationHandler handler) {
this.handler = handler;
}
public void morning(String name) {
handler.invoke(
this,
Hello.class.getMethod("morning", String.class),
new Object[] { name });
}
}
其实就是JVM帮我们自动编写了一个上述类(不需要源码,可以直接生成字节码),并不存在可以直接实例化接口的黑魔法。
Proxy
创建代理对象,然后将接口方法“代理”给InvocationHandler
完成的。import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class DynamicProxy {
public static void main(String[] args) {
// 小韭菜学生类
Student ordinaryStudents = new OrdinaryStudents();
ordinaryStudents.eat();
ordinaryStudents.write();
// 现在有一位特殊的学生,他是区长的儿子,我们自然要对他额外照顾,要给他加一下功能。
// 一种思路是定义一个类:区长的儿子类,他继承自学生类,但世上儿子千千万,有区长的儿子,也有市长的儿子,更有省长的儿子,不能把他们挨个定义出来,
// 现在就可以使用动态代理机制,动态的给区长的儿子加上功能,以后碰到市长、省长的儿子也同样处理。
// InvocationHandler作用就是,当代理对象的原本方法被调用的时候,会重定向到一个方法,
// 这个方法就是InvocationHandler里面定义的内容,同时会替代原本方法的结果返回。
// InvocationHandler接收三个参数:proxy,代理后的实例对象。 method,对象被调用方法。args,调用时的参数。
InvocationHandler handler = (proxy, method, handlerArgs) -> {
// 从定义eat方法。
if ("eat".equals(method.getName())) {
System.out.println("我可以吃香喝辣!");
return null;
}
// 从定义write方法。
if ("write".equals(method.getName())) {
System.out.println("我的作文题目是《我的区长父亲》。");
// 调用普通学生类的write方法,流程还是要走的,还是要交一篇作文上去,不能太明目张胆。
method.invoke(ordinaryStudents, handlerArgs);
System.out.println("我的作文拿了区作文竞赛一等奖!so easy!");
return null;
}
return null;
};
// 对这个实例对象代理生成一个代理对象。
// 被代理后生成的对象,是通过People接口的字节码增强方式创建的类而构造出来的。它是一个临时构造的实现类的对象。
// loder和interfaces基本就是决定了这个类到底是个怎么样的类。而h是InvocationHandler,决定了这个代理类到底是多了什么功能.
// 通过这些接口和类加载器,拿到这个代理类class。然后通过反射的技术复制拿到代理类的构造函数,
// 最后通过这个构造函数new个一对象出来,同时用InvocationHandler绑定这个对象。
// 最终实现可以在运行的时候才切入改变类的方法,而不需要预先定义它。
Student sonOfDistrict = (Student) Proxy.newProxyInstance(ordinaryStudents.getClass().getClassLoader(), ordinaryStudents.getClass().getInterfaces(), handler);
sonOfDistrict.eat();
sonOfDistrict.write();
}
}
/**
* 学生接口,能跑,能吃,能写作文。
*/
interface Student {
void eat();
void run();
void write();
}
/**
* 小韭菜,能跑,能吃,能写作文。
*/
class OrdinaryStudents implements Student {
@Override
public void eat() {
System.out.println("我在吃饭!");
}
@Override
public void run() {
System.out.println("我在跑步!");
}
@Override
public void write() {
System.out.println("我在写作文!");
}
}
//最终输出:
我在吃饭!
我在写作文!
我可以吃香喝辣!
我的作文题目是《我的区长父亲》。
我在写作文!
我的作文拿了区作文竞赛一等奖!so easy!