4 Files,反射与动态代理

files常用的方法

Files. exists():检测文件路径是否存在。
Files. createFile():创建文件。
Files. createDirectory():创建文件夹。
Files. delete():删除一个文件或目录。
Files. copy():复制文件。
Files. move():移动文件。
Files. size():查看文件个数。
Files. read():读取文件。
Files. write():写入文件。

反射

我们知道class文件在jvm启动的时候被加载到代码区,JVM有套机制只要知道class类全路径的名称就可以拿到类的全部信息。所以我们可以在运行时拿到类的所有属性和方法,都能够调用他的任意一个方法和属性,这种动态获取类信息和调用对象的属性和方法的特性叫反射。

反射的优缺点

优点:运行时时候能够动态加载类,提高代码的灵活性
缺点:反射机制相当于通知JVM做一系列解释操作,性能上比直接调用java代码的性能慢很多

反射机制在框架设计的时候被大量的使用。例如JDBC的Class.forName()使用反射机制加载数据库的驱动信息。spring框架也大量的用到反射,比如加载xml文件并通过xml的配置装载bean

反射中,Class.forName 和 ClassLoader 区别

java中class.forName()和classLoader都可用来对类进行加载。
class.forName()前者除了将类的.class文件加载到jvm中之外,还会对类进行解释,执行类中的static块。
而classLoader只干一件事情,就是将.class文件加载到jvm中,不会执行static中的内容,只有在newInstance才会去执行static块。

什么是动态代理

代理类在程序运行时创建的代理方式被成为 动态代理。 也就是说,这种情况下,代理类并不是在Java代码中定义的,而是在运行时根据我们在Java代码中的“指示”动态生成的。相比于静态代理, 动态代理的优势在于可以很方便的对代理类的函数进行统一的处理,而不用修改每个代理类的函数
jdk的动态代理是通过java内部的反射机制实现的。

我们先写一个静态代理的例子如下:

UserManager类:

public interface UserManager {
    public void addUser(String userId, String userName);
    public void delUser(String userId);
    public String findUser(String userId);
    public void modifyUser(String userId, String userName);
}

具体的用户实现类:

public class UserManagerImpl implements UserManager { 
    public void addUser(String userId, String userName) { 
        System.out.println("UserManagerImpl.addUser"); 
    } 
    public void delUser(String userId) { 
        System.out.println("UserManagerImpl.delUser"); 
    } 
    public String findUser(String userId) { 
        System.out.println("UserManagerImpl.findUser"); 
        return "张三"; 
    } 
    public void modifyUser(String userId, String userName) { 
        System.out.println("UserManagerImpl.modifyUser");
    } 
} 

代理用户管理类:

public class UserManagerImplProxy implements UserManager {  
  
    // 目标对象  
    private UserManager userManager;  
    // 通过构造方法传入目标对象  
    public UserManagerImplProxy(UserManager userManager){  
        this.userManager=userManager;  
    }  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        try{  
                //添加打印日志的功能  
                //开始添加用户  
                System.out.println("start-->addUser()");  
                userManager.addUser(userId, userName);  
                //添加用户成功  
                System.out.println("success-->addUser()");  
            }catch(Exception e){  
                //添加用户失败  
                System.out.println("error-->addUser()");  
            }  
    }  
    public void delUser(String userId) {  
        userManager.delUser(userId);  
    }  
    public String findUser(String userId) {  
        userManager.findUser(userId);  
        return "张三";  
    }  
  
    public void modifyUser(String userId, String userName) {  
        userManager.modifyUser(userId,userName);  
    }  
  
}

客户端调用:

public class Client {  
  
    public static void main(String[] args){  
        //UserManager userManager=new UserManagerImpl();  
        UserManager userManager=new UserManagerImplProxy(new UserManagerImpl());  
        userManager.addUser("1111", "张三");  
    }  
}    
静态代理的优缺点:

优点:
代理使客户端不需要知道实现类是什么,怎么做的,而客户端只需知道代理即可(解耦合),对于如上的客户端代码,newUserManagerImpl()可以应用工厂将它隐藏,如上只是举个例子而已。

缺点:

代理类和委托类实现了相同的接口,代理类通过委托类实现了相同的方法。这样就出现了大量的代码重复。如果接口增加一个方法,除了所有实现类需要实现这个方法外,所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。
代理对象只服务于一种类型的对象,如果要服务多类型的对象。势必要为每一种对象都进行代理,静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了。如上的代码是只为UserManager类的访问提供了代理,但是如果还要为其他类如Department类提供代理的话,就需要我们再次添加代理Department的代理类。

举例说明:代理可以对实现类进行统一的管理,如在调用具体实现类之前,需要打印日志等信息,这样我们只需要添加一个代理类,在代理类中添加打印日志的功能,然后调用实现类,这样就避免了修改具体实现类。满足我们所说的开闭原则。但是如果想让每个实现类都添加打印日志的功能的话,就需要添加多个代理类,以及代理类中各个方法都需要添加打印日志功能(如上的代理方法中删除,修改,以及查询都需要添加上打印日志的功能)
即静态代理类只能为特定的接口(Service)服务。如想要为多个接口服务则需要建立很多个代理类。

下面我们用动态代理实现:

根据如上的介绍,你会发现每个代理类只能为一个接口服务,这样程序开发中必然会产生许多的代理类
所以我们就会想办法可以通过一个代理类完成全部的代理功能,那么我们就需要用动态代理
在上面的示例中,一个代理只能代理一种类型,而且是在编译器就已经确定被代理的对象。而动态代理是在运行时,通过反射机制实现动态代理,并且能够代理各种类型的对象
在Java中要想实现动态代理机制,需要java.lang.reflect.InvocationHandler接口和 java.lang.reflect.Proxy 类的支持

java.lang.reflect.InvocationHandler接口的定义如下:

//Object proxy:被代理的对象  
//Method method:要调用的方法  
//Object[] args:方法调用时所需要参数  
public interface InvocationHandler {  
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;  
}  

java.lang.reflect.Proxy类的定义如下:

//CLassLoader loader:类的加载器  
//Class<?> interfaces:得到全部的接口  
//InvocationHandler h:得到InvocationHandler接口的子类的实例  
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException

动态创建代理对象的类

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
//动态代理类只能代理接口(不支持抽象类),代理类都需要实现InvocationHandler类,实现invoke方法。该invoke方法就是调用被代理接口的所有方法时需要调用的,该invoke方法返回的值是被代理接口的一个实现类 
public class LogHandler implements InvocationHandler { 
       
    // 目标对象 
    private Object targetObject; 
    //绑定关系,也就是关联到哪个接口(与具体的实现类绑定)的哪些方法将被调用时,执行invoke方法。             
    public Object newProxyInstance(Object targetObject){ 
        this.targetObject=targetObject; 
        //该方法用于为指定类装载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例   
        //第一个参数指定产生代理对象的类加载器,需要将其指定为和目标对象同一个类加载器 
        //第二个参数要实现和目标对象一样的接口,所以只需要拿到目标对象的实现接口 
        //第三个参数表明这些被拦截的方法在被拦截时需要执行哪个InvocationHandler的invoke方法 
        //根据传入的目标返回一个代理对象 
        return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(), 
                targetObject.getClass().getInterfaces(),this); 
    } 
   
    //关联的这个实现类的方法被调用时将被执行 
    /*InvocationHandler接口的方法,proxy表示代理,method表示原对象被调用的方法,args表示方法的参数*/ 
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 
            throws Throwable { 
        System.out.println("start-->>"); 
        for(int i=0;i<args.length;i++){ 
            System.out.println(args[i]); 
        } 
        Object ret=null; 
        try{ 
            /*原对象方法调用前处理日志信息*/ 
            System.out.println("satrt-->>"); 
             
            //调用目标方法 
            ret=method.invoke(targetObject, args); 
            /*原对象方法调用后处理日志信息*/ 
            System.out.println("success-->>"); 
        }catch(Exception e){ 
            e.printStackTrace(); 
            System.out.println("error-->>"); 
            throw e; 
        } 
        return ret; 
    } 
 
} 

被代理对象targetObject通过参数传递进来,我们通过targetObject.getClass().getClassLoader()获取ClassLoader对象,然后通过targetObject.getClass().getInterfaces()获取它实现的所有接口,然后将targetObject包装到实现了InvocationHandler接口的LogHandler对象中。通过newProxyInstance函数我们就获得了一个动态代理对象。

public class Client {
      public static void main(String[] args){ 
            
        LogHandler logHandler=new LogHandler(); 
        UserManager userManager=(UserManager)logHandler.newProxyInstance(new UserManagerImpl()); 
        //UserManager userManager=new UserManagerImpl(); 
        userManager.addUser("1111", "张三"); 
       
    } 
}

这个也是spring AOP的实现基础

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