Java | 静态代理与动态代理真的超简单

简介: 关于静态代理与动态代理,一直是比较困扰很多新人开发,但实际我们开发中,小到写的某个工具类,大到经常使用的Retrofit 其内部都使用了动态代理,所以这篇文章从基础到源码解析,以便于你更简单的理解 静态代理与 Jdk中的动态代理。

关于静态代理与动态代理,一直是比较困扰很多新人开发,但实际我们开发中,小到写的某个工具类,大到经常使用的Retrofit 其内部都使用了动态代理,所以这篇文章从基础到源码解析,以便于你更简单的理解 静态代理与 Jdk中的动态代理。

静态代理: 由我们开发者自己手动创建或者在程序运行前就已经存在的代理类,静态代理通常只代理一个类,动态代理是代理一个接口下的多个实现类。

动态代理: 在程序运行时,运用java反射机制动态创建而成,静态代理事先知道要代理的是什么,而动态代理不知道要代理什么东西,只有在运行时才知道,通常动态代理实现方式是通过实现 jdk 的 InvocationHandler 接口的 invoke 方法

代码实践

需要代理的接口

interface IBook {
    fun toBookName(name: String)
}

静态代理

class BookImpl : IBook {
    override fun toBookName(name: String) {
        println("书名|$name")
    }
}
// TODO: 2020/11/25 静态代理最大的特点就是,对于具体的代理提前声明
class BookProxy(
    private val iBook: IBook,
    private var objStart: () -> Unit = { println("开始前的操作") },
    private var objStop: () -> Unit = { println("结束时的操作") }
) : IBook {
    override fun toBookName(name: String) {
        //我们可以在具体的实现前做一些处理操作
        objStart.invoke()
        iBook.toBookName(name)
        //具体的处理后做一些操作
        objStop.invoke()
    }
}
fun main() {
    val bookProxy = BookProxy(BookImpl())
    bookProxy.toBookName("Android&Petterp")
}

静态代理相对简单,也有局限性,对于代理类我们需要提前声明,而且每一个代理都需要提前创建好。

动态代理

class BookImpl : IBook {
    override fun toBookName(name: String) {
        println("测试输出文本$name")
    }
}
/** 用于帮助代理的类
 * BookImplHandler看起来很像一个比较奇怪的代理,实际上其只是用于帮助代理的类,我们最终生产的代理类会把调用发给它让其处理。
 * 代理类本身是通过 Proxy.newProxyInstance() 方法在运行时动态创建
 * */
class BookImplHandler(
    private val book: IBook,
    private var objStart: () -> Unit = { println("开始前的操作") },
    private var objStop: () -> Unit = { println("结束时的操作") }
) :
    InvocationHandler {
    // TODO: 2020/11/25
    //  (1)在invoke方法中接收可变长参数,在Kotlin语法中,数组是array,可变长参数类型是vararg,类型不匹配。
    //  (2)Kotlin中数组转为可变长参数,通过前面加*符号。
    //  (3)如果方法没有任何参数,args将为null,并将其传播到Kotlin将导致NullPointerException.
    //  作为一种解决方法,使用*(args?:arrayOfNulls< Any>(0)),并在所描述的极端情况下选择正确的部分并将其扩展为零参数.
    override fun invoke(proxy: Any, method: Method?, args: Array<out Any>?): Any? {
        objStart.invoke()
        val invoke = method?.invoke(book, *(args ?: emptyArray()))
        objStop.invoke()
        return invoke
    }
}
fun main() {
    val bookImplHandler = BookImplHandler(BookImplDynamic())
    val iBook = Proxy.newProxyInstance(
        BookImpl::class.java.classLoader,
        BookImpl::class.java.interfaces, bookImplHandler
    ) as IBook
    iBook.toBookName("测试的文本")
}

常见的动态代理场景

Retrofit中的动态代理

使用Retrofit时,当我们使用 Retrofit.Builder().create() 时,传入了我们的接口类,其 create 方法内部就使用了动态代理,从而生成了相应的代理类。

public <T> T create(final Class<T> service) {
  //判断是否为接口
  validateServiceInterface(service);
  return (T)
      //代理实现
      Proxy.newProxyInstance(
          service.getClassLoader(),
          new Class<?>[] {service},
          new InvocationHandler() {
            ...
            @Override
            public @Nullable Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)
                throws Throwable {
              //如果是object方法,则直接触发
              if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
                return method.invoke(this, args);
              }
              ...
            }
          });
}

使用动态代理实现 onClick注入

如下所示,我们声明一个注解,其应用于方法,并加入了一个Activity的扩展函数,用于对Activity重所有使用了该注解的方法进行onclick注入, 其方法内部使用反射+动态代理,从而实现。

@Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
@Target(AnnotationTarget.FUNCTION)
annotation class InjectClick(@IdRes val ids: IntArray)
fun Activity.injectClicks() {
    javaClass.methods.asSequence().filter {
        it.isAnnotationPresent(InjectClick::class.java)
    }.forEach {
        it.isAccessible = true
        it.getAnnotation(InjectClick::class.java).ids.forEach { id ->
            findViewById<View>(id).apply {
                val clickProxy = Proxy.newProxyInstance(
                    javaClass.classLoader, arrayOf(View.OnClickListener::class.java)
                ) { _, _, _ ->
                    it.invoke(this@injectClicks)
                } as View.OnClickListener
                setOnClickListener(clickProxy)
            }
        }
    }
}

源码探索 Jdk 中的动态代理

动态代理的源码实现相对简单,我们先进入 Proxy.newProxyInstance 方法,一探究竟。

Proxy.newProxyInstance

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
            throws IllegalArgumentException {
        Objects.requireNonNull(h);
        //先克隆一个传递过来的代理对象
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
        //拿到生成的代理类,内部维护了一个map
        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
        //获取代理类构造函数
        final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
        //授予权限
        if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
            cons.setAccessible(true);
        }
        //反射创建代理类,并传入用户自己实现的中间层接口
        return cons.newInstance(new Object[]{h});
}

具体如上述描述,然后我们自己生成一个代理类,来看看内部的调用:

生成代理类

fun writeFileProxy() {
    //IApple是我要代理的接口
    val name = IApple::class.java.name + "Proxy()"
    val bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass(name, arrayOf(IApple::class.java))
    val fos = FileOutputStream("$name.class")
    fos.write(bytes)
    fos.close()
}
示例代码
public final class IAppleProxy() extends Proxy implements IApple {
    private static Method m3;
    public IAppleProxy__/* $FF was: IAppleProxy()*/(InvocationHandler var1) throws  {
        super(var1);
    }
    public final void count() throws  {
        try {
            super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
        } catch (RuntimeException | Error var2) {
            throw var2;
        } catch (Throwable var3) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var3);
        }
    }
    static {
            m3 = Class.forName("com.android.readbook.proxy.IApple").getMethod("count")
    }
}

生成的代理类如上所示,其实现了我们的接口,并且代理了相应的所有方法,这里做了一部分删减。

观察代理类具体方法的话,其具体实现里,通过InvocationHandler对象,也就是我们自己实现的辅助了,并调用其invoke方法, 以接口回调的方式回调到我们具体的实现处。整个过程比较容易理解,也并没有什么太高深的难度。

总结

关于jdk中的动态代理,当我们调用 Proxy.newProxyInstance 时,传入了一个当前类的classLoader以及要代理的接口数组及实现了InvocationHandler 接口 的辅助类对象,其会在运行时在内存中生成一个代理类,这个代理类实现了我们的接口并接收 一个我们外部传入的 InvocationHandler 辅助类对象,并在具体的方法实现位置通过调用辅助类的 invoke 方法,从而实现我们的接口方法代理。

目录
相关文章
|
28天前
|
Java
JAVA 静态代理 & 动态代理
【11月更文挑战第14天】静态代理是一种简单的代理模式实现,其中代理类和被代理类的关系在编译时已确定。代理类实现与被代理类相同的接口,并持有被代理类的实例,通过调用其方法实现功能增强。优点包括代码结构清晰,易于理解和实现;缺点是对于多个被代理类,需为每个类编写相应的代理类,导致代码量大增,维护成本高。动态代理则在运行时动态生成代理类,更加灵活,减少了代码冗余,但可能引入性能损耗和兼容性问题。
|
2月前
|
设计模式 Java API
[Java]静态代理与动态代理(基于JDK1.8)
本文介绍了代理模式及其分类,包括静态代理和动态代理。静态代理分为面向接口和面向继承两种形式,分别通过手动创建代理类实现;动态代理则利用反射技术,在运行时动态创建代理对象,分为JDK动态代理和Cglib动态代理。文中通过具体代码示例详细讲解了各种代理模式的实现方式和应用场景。
32 0
[Java]静态代理与动态代理(基于JDK1.8)
|
2月前
|
Java
Java访问外网图片地址时,如何添加代理?
【10月更文挑战第14天】Java访问外网图片地址时,如何添加代理?
45 2
|
2月前
|
Java
深入理解Java动态代理
深入理解Java动态代理
91 1
|
2月前
|
Java
Java代码解释静态代理和动态代理的区别
### 静态代理与动态代理简介 **静态代理**:代理类在编译时已确定,目标对象和代理对象都实现同一接口。代理类包含对目标对象的引用,并在调用方法时添加额外操作。 **动态代理**:利用Java反射机制在运行时生成代理类,更加灵活。通过`Proxy`类和`InvocationHandler`接口实现,无需提前知道接口的具体实现细节。 示例代码展示了两种代理方式的实现,静态代理需要手动创建代理对象,而动态代理通过反射机制自动创建。
|
2月前
|
设计模式 缓存 Java
从源码学习Java动态代理|8月更文挑战
从源码学习Java动态代理|8月更文挑战
|
4月前
|
开发者 C# 容器
【独家揭秘】当WPF邂逅DirectX:看这两个技术如何联手打造令人惊艳的高性能图形渲染体验,从环境搭建到代码实践,一步步教你成为图形编程高手
【8月更文挑战第31天】本文通过代码示例详细介绍了如何在WPF应用中集成DirectX以实现高性能图形渲染。首先创建WPF项目并使用SharpDX作为桥梁,然后在XAML中定义承载DirectX内容的容器。接着,通过C#代码初始化DirectX环境,设置渲染逻辑,并在WPF窗口中绘制图形。此方法适用于从简单2D到复杂3D场景的各种图形处理需求,为WPF开发者提供了高性能图形渲染的技术支持和实践指导。
284 0
|
Java
Java学习路线-57:静态代理和动态代理
Java学习路线-57:静态代理和动态代理
112 0
Java学习路线-57:静态代理和动态代理
Java学习路线-57:静态代理和动态代理
|
Java
Java学习路线-57:静态代理和动态代理
Java学习路线-57:静态代理和动态代理
108 0