什么是代理模式?

首先上一个自己的结论,带着结论看文章可能更好理解~
总结:动态代理最终生成的代理类会实现你传入的所有接口,并在每一个实现的接口方法中调用InvocationHandler的invoke方法,在这个方法中需要我们将自己所需要的逻辑加入进去,这样就给你每一个实现的方法都套用上了相同的逻辑,达到减少代码松耦合的效果。
当一个或多个接口的实现方法中都需要套用上相同的逻辑就可以直接使用动态代理模式,达到减少代码松耦合的效果。

1. 静态代理

常规的代理模式有以下三个部分组成:

  • 功能接口
interface IFunction {
    void doAThing();
}
  • 功能提供者(接口的实现类)
class FunctionProvider implement IFunction {

    @Override
    public void doAThing {
        System.out.print("do A");
    }
}
  • 功能代理者
public class Proxy implements IFunction {
    private IFunction provider;

    Proxy(IFunction provider) {
        this.provider = provider;
    }

    @Override
    public void doAThing() {
        //在这里可以添加自己需要给每个功能提供者都代理上的公用逻辑
        doSomeThing();
        provider.doAThing();
    }

    private void doSomeThing() {
        System.out.println("This Time:" + (System.currentTimeMillis()));
    }

}

运行一下看最终结果

public class MyClass {

    public static void main(String args[]) {
        IFunction iFunction = new FunctionProvider(); //新建具体实现类
        Proxy proxy = new Proxy(iFunction); //放入代理类
        proxy.doAThing(); //执行最终的逻辑,给方法套用相同的逻辑
    }


}

在这里插入图片描述
可以看到如果使用静态代理,随着接口的增多,每新增或修改接口都需要改变代理类,这无疑是很不方便的。

2.动态代理

实现动态代理包括三步:

  1. 新建委托类;
  2. 实现InvocationHandler接口,这是负责连接代理类和委托类的中间类必须实现的接口;
  3. 通过Proxy类新建代理类对象。

新建委托类

public interface IFunctionProxy {
    void doAThing();


    void doBThing();


    void doCThing();
}
public class IFunctionProxyImpl implements IFunctionProxy {

    @Override
    public void doAThing() {
        System.out.println("I am handle doAThing Method ");
    }


    @Override
    public void doBThing() {
        System.out.println("I am handle doBThing Method ");
    }


    @Override
    public void doCThing() {
        System.out.println("I am handle doCThing Method ");
    }
}

实现InvocationHandler并且通过Proxy类新建代理类对象。

public class MyClass {

    public static void main(String args[]) {
        final IFunctionProxyImpl functionProxy = new IFunctionProxyImpl();
        Object proxyInstance = java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(functionProxy.getClass().getClassLoader(), new Class[]{IFunctionProxy.class}, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object obj, Method method, Object[] objects) throws Throwable {
            //method表示代理对象被调用的方法。 
            //objects表示代理对象被调用的方法的参数。
//                if (method.getName().equals("doAThing")) {
//                    System.out.print("do A:" + System.currentTimeMillis());
//                }
                System.out.println("Start:" + System.currentTimeMillis());
                method.invoke(functionProxy, objects); //主动调用方法
                System.out.println("End:" + System.currentTimeMillis());
                return obj;
            }
        });
        IFunctionProxy iFunctionProxy = (IFunctionProxy) proxyInstance;
        iFunctionProxy.doAThing();
        iFunctionProxy.doBThing();
        iFunctionProxy.doCThing();

    }

}

看下运行的结果:
在这里插入图片描述
当然你还可以直接传入接口而不传入委托类去生成代理对象,但这样的话就无法在invoke方法中调用method.invoke了(因为没有具体的实现方法),Retrofit框架用的就是这种生成代理对象的方法.

Object proxyInstance = java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(IFunctionP.class.getClassLoader(), new Class[]{IFunctionP.class, IFunctionProxy.class}, new InvocationHandler() {
    @Override
    public Object invoke(Object obj, Method method, Object[] objects) throws Throwable {
        System.out.println("Start:" + System.currentTimeMillis());
        System.out.println("End:" + System.currentTimeMillis());
        return obj;
    }
});
IFunctionProxy iFunctionProxy = (IFunctionProxy) proxyInstance;
iFunctionProxy.doAThing();
iFunctionProxy.doBThing();
iFunctionProxy.doCThing();
IFunctionP iFunctionProxy1 = (IFunctionP) proxyInstance;
iFunctionProxy1.doIFunctionP();

可能看到此处还是一脸懵逼,下面让我用一下伪代码实现最终的类,以上方接口为例子

public class Proxy implements IFunctionP, IFunctionProxy {
    InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {
        @Override
        public Object invoke(Object o, Method method, Object[] objects) throws Throwable {
            System.out.println("Start:" + System.currentTimeMillis());
            System.out.println("End:" + System.currentTimeMillis());
            return null;
        }
    };


    @Override
    public String doIFunctionP() {
        try {
            Method method = IFunctionP.class.getMethod("doIFunctionP");
            return (String) invocationHandler.invoke(this, method, null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
        return null;
    }


    @Override
    public void doAThing() {
        try {
            Method method = IFunctionProxy.class.getMethod("doAThing");
            invocationHandler.invoke(this, method, null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
    }


    @Override
    public void doBThing() {
        try {
            Method method = IFunctionProxy.class.getMethod("doBThing");
            invocationHandler.invoke(this, method, null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
    }


    @Override
    public void doCThing() {
        try {
            Method method = IFunctionProxy.class.getMethod("doCThing");
            invocationHandler.invoke(this, method, null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
    }
}

可以看到最终生成的代理类会实现你传入的所有接口,并在每一个实现的接口方法中调用InvocationHandler的invoke方法,这个方法中需要我们自己将自己所需要的逻辑加入进去,这样就给你每一个实现的方法都套用上了相同的逻辑,这样就达到减少代码,松耦合的效果。

使用场景

一个或多个接口的实现方法中都需要套用上相同的逻辑就可以直接使用动态代理模式去生成对象,达到减少代码松耦合的效果。

  • 使用动态代理前伪代码如下:
Dao {
    insert() {
        判断是否有保存的权限;
        开启事务;
        插入;
        提交事务;
    }


    delete() {
        判断是否有删除的权限;
        开启事务;
        删除;
        提交事务;
    }
}

使用动态代理的伪代码如下:

// 使用动态代理,组合每个切面的函数,而每个切面只需要关注自己的逻辑就行,达到减少代码,松耦合的效果
invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                    throws Throwable {
    判断是否有权限;
    开启事务;
    Object ob = method.invoke(dao, args);
    提交事务;
    return ob;
}
  • Retrofit框架
ublic <T> T create(final Class<T> service) {
  Utils.validateServiceInterface(service);
  if (validateEagerly) {
    eagerlyValidateMethods(service);
  }
  return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
      new InvocationHandler() {
        private final Platform platform = Platform.get();
        private final Object[] emptyArgs = new Object[0];


        @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)
            throws Throwable {
          // If the method is a method from Object then defer to normal invocation.
          if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
            return method.invoke(this, args);
          }
          if (platform.isDefaultMethod(method)) {
            return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);
          }
          return loadServiceMethod(method).invoke(args != null ? args : emptyArgs);
        }
      });
}

要注意的是Retrofit并没有委托类,它只是很巧妙的运用了动态代理可以给所有执行的方法都套用上相同逻辑的特性,以此生成最终的Call类。

<think>嗯,我现在要理解Java中的代理是什么。之前学过一些Java的基础,但对代理这个概念还不太清楚。首先,代理这个词在编程中应该和现实中的代理类似,就是代替某个对象去做一些事情。那在Java里,代理具体是怎么实现的呢? 记得老师提到过设计模式,可能代理模式是其中一种。代理模式应该是指为一个对象提供一个代理或占位符,以控制对这个对象的访问。这样的话,代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用,比如添加额外的功能,比如权限检查、延迟加载或者记录日志等。 不过Java中的代理具体怎么实现呢?可能有两种方式,一种是静态代理,另一种是动态代理。静态代理应该是在编译时就确定代理类和被代理类的关系,需要为每个被代理的类编写一个代理类,这样可能会比较麻烦,尤其是当有很多类需要代理的时候。 而动态代理可能更灵活,可以在运行时动态生成代理类。Java好像提供了java.lang.reflect.Proxy类来实现动态代理。动态代理需要用到反射机制,通过InvocationHandler接口来处理方法的调用。这样,一个动态代理类可以代理多个不同的接口,而不需要为每个接口都写一个代理类。 比如,当我们需要给某个接口的方法添加日志功能时,可以创建一个InvocationHandler的实现类,在invoke方法中添加日志逻辑,然后通过Proxy.newProxyInstance方法生成代理对象。这样,当调用代理对象的方法时,实际会调用InvocationHandler的invoke方法,从而可以在方法执行前后插入自定义的操作。 不过,动态代理只能代理接口,不能代理类。如果需要代理类的话,可能需要使用第三方库,比如CGLib。CGLib通过继承被代理类,生成子类来作为代理,这样就可以代理没有实现接口的类了。不过这可能会有一些限制,比如不能代理final类或者final方法。 总结一下,代理在Java中主要用于控制对对象的访问,可以在不修改原有代码的情况下增强功能。分为静态代理和动态代理两种,动态代理利用反射机制,更加灵活,但只能代理接口。而CGLib这样的库则扩展了动态代理的能力,可以代理类。 不过可能我理解得还不够全面,比如具体的使用场景和实际代码例子是怎样的?比如日志、事务管理、权限控制这些是不是常见的代理应用?比如Spring框架中的AOP(面向切面编程)是不是基于动态代理实现的? 还有,静态代理和动态代理的具体代码结构应该是什么样的?比如静态代理需要实现同一个接口,并在代理类中持有被代理对象的引用,然后在方法调用时前后添加逻辑。而动态代理则通过Proxy类创建实例,并将方法调用转发给InvocationHandler。 可能需要举个例子来说明。比如有一个UserService接口,里面有一个saveUser方法。静态代理的话,创建一个UserServiceProxy类,同样实现UserService接口,内部有一个UserServiceImpl的实例,调用saveUser方法前后加上日志。而动态代理则编写一个InvocationHandler,在invoke方法里处理日志,然后生成代理对象。 这样看来,代理模式确实在Java中应用广泛,特别是在框架和库中,用于实现各种横切关注点的分离,提高代码的可维护性和复用性。</think>在Java中,代理(Proxy)是一种设计模式,允许通过一个代理对象间接控制对目标对象的访问。代理的核心作用是在不修改原始代码的前提下,增强或扩展目标对象的功能。以下是逐步解释: --- ### **一、代理的核心目的** 1. **控制访问**:限制或增强对目标对象的操作(如权限校验)。 2. **功能扩展**:在目标对象的方法前后插入额外逻辑(如日志、事务管理)。 --- ### **二、代理的分类** Java中的代理分为两类: #### **1. 静态代理** - **实现方式**:手动编写代理类,代理类和目标类需实现同一接口。 - **优点**:简单直观。 - **缺点**:每个目标类需对应一个代理类,代码冗余。 **代码示例**: ```java // 1. 定义接口 interface UserService { void saveUser(); } // 2. 目标类实现接口 class UserServiceImpl implements UserService { public void saveUser() { System.out.println("保存用户"); } } // 3. 静态代理类 class UserServiceProxy implements UserService { private UserService target; public UserServiceProxy(UserService target) { this.target = target; } public void saveUser() { System.out.println("操作前:记录日志"); target.saveUser(); // 调用目标方法 System.out.println("操作后:提交事务"); } } // 4. 使用代理 UserService target = new UserServiceImpl(); UserService proxy = new UserServiceProxy(target); proxy.saveUser(); ``` --- #### **2. 动态代理** - **实现方式**:运行时动态生成代理类,无需手动编写。 - **核心类**:`java.lang.reflect.Proxy` 和 `InvocationHandler`。 - **优点**:可代理多个接口,代码复用性高。 - **限制**:只能代理接口,无法代理类。 **代码示例**: ```java // 1. 定义接口(同上) interface UserService { ... } // 2. 目标类(同上) class UserServiceImpl implements UserService { ... } // 3. 实现InvocationHandler class LogHandler implements InvocationHandler { private Object target; public LogHandler(Object target) { this.target = target; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("操作前:记录日志"); Object result = method.invoke(target, args); // 反射调用目标方法 System.out.println("操作后:提交事务"); return result; } } // 4. 生成动态代理对象 UserService target = new UserServiceImpl(); UserService proxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), new LogHandler(target) ); proxy.saveUser(); ``` --- ### **三、动态代理的底层原理** 1. **Proxy类**:通过`newProxyInstance()`方法生成代理对象。 2. **InvocationHandler**:代理对象的方法调用会转发到`invoke()`方法。 3. **反射机制**:利用反射动态调用目标方法。 --- ### **四、扩展:CGLib代理** - **适用场景**:代理无接口的类。 - **原理**:通过字节码生成目标类的子类作为代理。 - **示例**(使用CGLib库): ```java Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(UserServiceImpl.class); enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { System.out.println("操作前:记录日志"); Object result = proxy.invokeSuper(obj, args); System.out.println("操作后:提交事务"); return result; } }); UserService proxy = (UserService) enhancer.create(); proxy.saveUser(); ``` --- ### **五、实际应用场景** - **日志记录**:记录方法调用信息。 - **事务管理**:在方法前后开启/提交事务。 - **权限校验**:拦截非法操作。 - **延迟加载**:如Hibernate的懒加载。 - **AOP(面向切面编程)**:Spring框架通过动态代理实现AOP。 --- ### **总结** Java代理通过静态或动态方式,实现对象访问控制和功能扩展。静态代理适合简单场景,动态代理(结合反射)更灵活,而CGLib弥补了动态代理无法代理类的不足。理解代理模式有助于掌握框架设计(如Spring AOP)的核心思想。
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