Java动态代理

崔显龙

已于 2023-11-05 16:53:48 修改

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分类专栏： Java 文章标签：动态代理 Proxy InvocationHandler 原理图解

于 2019-04-24 16:29:30 首次发布

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本文深入解析Java动态代理技术，介绍其工作原理、使用示例及实际应用。通过具体代码示例，展示如何创建动态代理实例，并解释其在增强目标类功能上的作用。

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本文目录

1 Java动态代理

Java提供了动态代理技术，允许开发者在运行期间创建接口的代理实例。

Java动态代理主要涉及 java.lang.reflect 包中的两个类：InvocationHandler 和 Proxy

Proxy 利用 InvocationHandler 动态创建一个符合指定接口的代理实例，用于代理某个实现了指定接口的目标类的实例。

2 使用示例

/**
 * 定义接口
 */
public interface Calculator {

  int calculate(int a, int b);
}

/**
 * 定义目标类：定义了具体的接口方法逻辑
 */
public class Machine implements Calculator {

  @Override
  public int calculate(int a, int b) {
    return a + b;
  }
}

/**
 * 定义Handler类：定义代理逻辑
 */
public class Handler implements InvocationHandler {

  // 目标实例
  private Object target;

  public Handler(Object target) {
    this.target = target;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    // 转调 目标实例 相应的方法
    return method.invoke(args);
  }
}

public static void main(String[] args) {

  // 创建目标类的实例
  Calculator target = new Machine();

  // 创建Handler实例：作为 代理实例 和 目标实例 的媒介（桥梁）
  Handler handler = new Handler(target);  // 传入 目标实例

  // 创建代理实例
  Calculator proxy = (Calculator) Proxy.newProxyInstance(
      target.getClass().getClassLoader(),
      target.getClass().getInterfaces(),  // 需要代理的接口列表（创建相应接口方法）
      handler);  // 传入 Handler实例：调用代理方法 将转调 handler.invoke 方法

  /*
   * 调用代理方法，转调 handler.invoke 方法；
   * 在 invoke 方法中，通过反射，调用目标实例的 calculate 方法。
   */
  proxy.calculate(1, 2);
}

3 原理图解

图例说明：

Calculator 表示接口类

target 表示实现了 Calculator 接口的类（目标类）的实例

proxy 表示代理了目标类接口的代理实例

handler 表示实现了 InvocationHandler 接口的类的实例

代理过程：

proxy 相当于创建了一个目标类接口的模板，target 则是实现了接口方法的目标类的实例。

（1）当通过 proxy代理实例调用某接口方法时，内部实际调用的是 handler 的 invoke 方法；

（2）在 handler 的 invoke 方法中，通过反射机制，调用了目标实例 target 的相应方法，从而完成代理功能；

4 实际应用

由于 invoke 方法的逻辑是由开发者定义，因此，可以在其中添加一些“额外”的逻辑。

例如：为 target.calculate 方法添加一些前置逻辑和后置逻辑，用来打印一些日志内容，则可以重新定义Handler逻辑。

/**
 * 定义Handler类：定义代理逻辑
 */
public class Handler implements InvocationHandler {

  // 目标实例
  private Object target;

  public Handler(Object target) {
    this.target = target;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    before(proxy, method, args);
    Object result = method.invoke(args);  // 转调 目标实例 相应的方法
    after(proxy, method, args, result);
    return result;
  }

  /**
   * 前置操作
   */
  private void before(Object proxy, Method method, Object[] args) {
    // 记录计算参数
    log.info("Calculate Param: {}", args);
  }

  /**
   * 后置操作
   */
  private void after(Object proxy, Method method, Object[] args, Object result) {
    // 记录计算结果
    log.info("Result: {}", result);
  }
}