Java动态代理

本文详细介绍了如何使用Java动态代理来实现在不修改原有代码的情况下,为方法调用添加额外的功能。通过具体实例展示了动态代理的实现步骤及原理。

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最近做项目用到了动态代理,感觉还不熟悉,花了一个下午终于搞明白了动态代理,动态代理使用很简单,原理也不难,现在把使用方法记下来,以备用。

首先要明白的是,要代理一个类必须要有一个接口,就是被代理类必须实现了某个接口

 

所以我们先写一个接口:

package jdk.proxy.test;

/**

 * 说话的接口,对某个人说话,并且要有返回值

 * @authordemo

 *

 */

public interface Speak {

    public String speak(String toSomeBody);

}

 

 

 

然后再写People类,他实现了Speak接口:

package jdk.proxy.test;

 

import java.util.Random;

 

/**

 * People,实现Speak接口

 * @authordemo

 *

 */

public class People implements Speak{

 

    @Override

    public String speak(String toSomeBody) {

       System.out.println("Hello"+toSomeBody);

       try {

           Thread.currentThread().sleep(newRandom().nextInt(10000));//随机休眠10秒以内的时间

       } catch (InterruptedException e) {

           e.printStackTrace();

       }

       return"return stris: Hello "+toSomeBody;

    }

 

}

那么,现在我们需要算出来这个人说话用了多长时间,也就是在调用People1的speak()方法前后各进行一些处理,在不改变源代码的情况下,有什么办法呢?

1、  继承:再写一个类,People2,继承与People,并且重写speak()方法,那么我们就可以在调用People1的speak方法前后做任何感兴趣的逻辑。

2、  聚合:新写一个类People1TimeProxy,他也实现Speak接口,但是这个类拥有一个People的对象,在实现Speak接口的speak()方法中,People3直接调用People1的逻辑,这样也可以在People1的speak()方法前后执行想要的逻辑。

 

以上的两种方式都不太好,第一种方式是大家最容易想到的方式,但是非常不灵活,一般不推荐使用。第二种方式灵活性要高于第一种,可以理解为静态代理,但是也还不够灵活,比如说现在我想在让这个人也实现走路的接口,算出他走路的时间,那么我们是不是还得写一个People1WalkProxy··也就是静态代理是依赖于接口的,有多少个接口就需要多少个代理,显然也不是非常灵活。

 

好,下面开始介绍动态代理,动态代理就是可以不管有多少个接口,我只要一个代理类就可以了,要使用动态代理,我们需要实现一个接口,叫做InvocationHandler,实现方法invoke。实现这个接口的目的就是让jdk知道我想在某个方法(这里是speak()方法)前后加入什么逻辑,可以这么写

 

package jdk.proxy.test;

 

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

/**

 * 代理逻辑

 * @authordemo

 *

 */

public class PeopleTimeHandler implements InvocationHandler {

 

    private Objecttarget;//需要代理的目标

   

    public PeopleTimeHandler() {//默认构造方法

       super();

    }

   

    public PeopleTimeHandler(Object target) {//有参数的构造方法

       super();

       this.target = target;

    }

 

    public Object getTarget() {//

       returntarget;

    }

 

    public void setTarget(Object target) {//targetgetter andsetter

       this.target = target;

    }

 

    @Override

    public Objectinvoke(Object proxy, Method method, Object[] args)//InvocationHandler的方法,定义我们需要在代理对象的方法前执行什么逻辑

           throws Throwable {

       System.out.println(“proxy name is:”proxy.getClass().getName());

       long start=System.currentTimeMillis();

       System.out.println("----------startto speak ---------");//得到起始时间

      

       Object obj=method.invoke(target, args);//这是利用反射机制,调用target对象的method方法,args是该方法需要传入的参数,obj是这个方法的返回值

      

       System.out.println("----------endto speak ---------");//得到结束时间

       long end=System.currentTimeMillis();

       System.out.println(" thispeople speak cost time "+(end-start)+"ms");

       return obj;

    }

 

}

 

 

现在被代理的对象有了,代理的逻辑也有了,我们只需要一个代理对象,用一个Client类测试一下:

package jdk.proxy.test;

 

import java.lang.reflect.Proxy;

 

public class TestClient {

 

    public static void main(String[] args) {

       PeopleTimeHandler handler =new PeopleTimeHandler(new People());//代理类

       //得到代理对象,第一个参数是指定classloader,第二个参数指定被代理的类的接口,是一个Class数组,第三个参数是代理类

       Speak sp = (Speak) Proxy.newProxyInstance(

              Speak.class.getClassLoader(),new Class[] { Speak.class },handler);

       String str = sp.speak(" Wupeng ");

       System.out.println("***************************" + str);

    }

}

 

组后打印出:

proxy name is :$Proxy0

----------start to speak---------

Hello  Wupeng

----------end to speak---------

 this people speak cost time 3953ms

***************************returnstr is: Hello  Wupeng

 

 

总结:使用动态代理很简单,但是我们需要弄清楚它的实现方式。

我们在调用java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(ClassLoader,Interface,Handler)方法的时候,其实是java.lang.reflect.proxy为我们动态的生成了一个类,并且把这个类加载到内存,这个类叫做$Proxy0,最后把这个类的对象返回

下面谈谈$Proxy0这个类,它动态的实现了我们传入的接口interface,所以我们就可以把它强转为传入的任意接口interface,并且它的内部也有一个Handler接口的对象,而在实现这个接口的方法时,$Proxy0直接调用的handler的invoke(Objectproxy,method,args)方法,将自己作为proxy传入,即 handler.invoke(this,method,args),这样我们在handler里面加入逻辑就会被执行。

      

文笔有限,只能写到这里,如果大家还是不理解,可以参考下尚学堂的动态代理视频,马士兵老师从头到尾的模拟了jdk的动态代理

### Java 动态代理的实现原理与用法 #### 1. Java 动态代理概述 Java 动态代理是一种在运行时动态生成代理对象的技术,它允许开发者无需提前定义具体的代理类即可完成方法拦截和增强功能。这种机制广泛应用于 AOP(面向切面编程)、事务管理以及日志记录等领域[^2]。 #### 2. 动态代理的核心组件 动态代理主要依赖于 `java.lang.reflect.Proxy` 类和 `InvocationHandler` 接口来实现。以下是其核心组成部分: - **Proxy 类**: 提供了用于创建动态代理实例的方法。 - **InvocationHandler 接口**: 定义了一个处理方法调用的回调接口,通过该接口可以自定义代理行为。 当客户端调用代理对象上的某个方法时,实际执行的是由 InvocationHandler 处理逻辑所指定的操作[^3]。 #### 3. JDK 原生动态代理实现 JDK 动态代理基于反射技术,在运行期间为一组接口动态生成代理类及其实例。具体流程如下: - 创建一个实现了 `InvocationHandler` 接口的对象。 - 使用 `Proxy.newProxyInstance()` 方法传入目标类加载器、目标类实现的一组接口列表以及上述 handler 对象,从而获得代理实例。 下面是一个简单的示例代码展示如何利用 JDK 动态代理实现基本的日志打印功能: ```java import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; // 定义服务接口 interface GreetingService { void sayHello(String name); } // 实现服务接口的具体业务逻辑 class SimpleGreetingServiceImpl implements GreetingService { @Override public void sayHello(String name) { System.out.println("Hello, " + name); } } // 自定义 InvocationHandler 来拦截并扩展方法调用 class LoggingInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object target; // 被代理的目标对象 public LoggingInvocationHandler(Object target) { this.target = target; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("[Before] Executing: " + method.getName()); // 执行原始方法 Object result = method.invoke(target, args); System.out.println("[After] Finished execution."); return result; } } public class JdkDynamicProxyDemo { public static void main(String[] args) { // 初始化真实的服务实现 GreetingService greetingService = new SimpleGreetingServiceImpl(); // 构建带有日志功能的代理对象 GreetingService proxyInstance = (GreetingService) Proxy.newProxyInstance( greetingService.getClass().getClassLoader(), greetingService.getClass().getInterfaces(), new LoggingInvocationHandler(greetingService)); // 测试代理效果 proxyInstance.sayHello("World"); } } ``` 此程序展示了如何通过动态代理增加额外的功能而不修改原有代码结构[^1]。 #### 4. CGLib 动态代理实现 除了 JDK 内置支持外,还可以借助第三方库如 CGLib 进行动态代理操作。CGLib 主要针对那些未继承任何接口或者希望直接操控实体类场景下更为适用。它的内部工作机理涉及字节码层面操作,能够子类化任意非 final 的普通类,并重写其中的方法达到相同目的。 需要注意的是,由于两者设计初衷不同,在性能表现上可能会有所差异;通常情况下,如果仅需对接口做封装,则推荐优先考虑更轻量级也更加直观易懂的 JDK 方案。 --- ###
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