Java代理机制深度解析 - 来自hadyang/interview的技术精要-优快云博客

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Java代理机制深度解析 - 来自hadyang/interview的技术精要

interview 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/intervi/interview

代理模式概述

代理模式是Java中一种重要的设计模式，它通过创建一个代理对象来控制对原始对象的访问。在hadyang/interview项目中，对Java代理机制进行了系统性的梳理，本文将基于该项目内容进行深入解析和扩展。

静态代理详解

基本概念

静态代理是最基础的代理实现方式，其特点是在编译期就已经确定了代理关系。代理类和被代理类需要实现相同的接口，代理类内部持有被代理类的引用。

典型实现

interface Subject {
    void request();
}

class RealSubject implements Subject {
    public void request() {
        System.out.println("真实请求");
    }
}

class Proxy implements Subject {
    private RealSubject realSubject;
    
    public Proxy(RealSubject realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }
    
    public void request() {
        beforeRequest();
        realSubject.request();
        afterRequest();
    }
    
    private void beforeRequest() {
        System.out.println("预处理操作");
    }
    
    private void afterRequest() {
        System.out.println("后续处理");
    }
}

优缺点分析

优点：

结构清晰，易于理解
可以在不修改目标对象的前提下扩展功能

缺点：

代理类和目标类必须实现相同接口
每个代理类只能为一个接口服务，系统规模扩大时会产生大量代理类
接口增加方法时，目标类和代理类都需要维护

动态代理深入剖析

JDK动态代理机制

JDK动态代理是Java原生支持的代理方式，它解决了静态代理的主要痛点。其核心在于java.lang.reflect.Proxy类和InvocationHandler接口。

实现原理

通过Proxy.newProxyInstance()方法在运行时动态生成代理类
代理类会实现指定的接口
所有方法调用都会转发到InvocationHandler的invoke方法

典型实现

class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;
    
    public DynamicProxyHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }
    
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("方法调用前处理");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("方法调用后处理");
        return result;
    }
}

// 使用示例
Subject realSubject = new RealSubject();
Subject proxyInstance = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
    realSubject.getClass().getClassLoader(),
    realSubject.getClass().getInterfaces(),
    new DynamicProxyHandler(realSubject)
);
proxyInstance.request();

技术限制

只能代理接口，不能代理类
性能开销比静态代理大
反射调用会带来一定的性能损失

CGLIB代理全面解析

基本原理

CGLIB(Code Generation Library)是一个强大的高性能代码生成库，它通过生成目标类的子类来实现代理，因此不需要目标类实现接口。

核心特点

基于ASM字节码操作框架
采用继承方式实现代理
可以代理普通类
不能代理final类和final方法

实现示例

class MethodInterceptorImpl implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("方法调用前处理");
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("方法调用后处理");
        return result;
    }
}

// 使用示例
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(RealSubject.class);
enhancer.setCallback(new MethodInterceptorImpl());
RealSubject proxy = (RealSubject) enhancer.create();
proxy.request();

性能考量

创建代理对象比JDK动态代理慢
执行效率比JDK动态代理高
适合单例对象或不需要频繁创建代理的场景

代理技术对比分析

| 特性 | 静态代理 | JDK动态代理 | CGLIB代理 | |------------|--------------|--------------|--------------| | 编译期确定 | 是 | 否 | 否 | | 接口要求 | 需要 | 需要 | 不需要 | | 类代理支持 | 不支持 | 不支持 | 支持 | | 性能 | 高 | 中等 | 创建慢执行快 | | 实现复杂度 | 简单 | 中等 | 复杂 |