设计模式之动态代理(dynamic proxy)

本文涉及的产品
日志服务 SLS,月写入数据量 50GB 1个月
简介: 1 动态代理与静态代理我们从上一篇设计模式之代理模式一文中已经知道,在代理模式中代理对象和被代理对象一般实现相同的接口,调用者与代理对象进行交互。代理的存在对于调用者来说是透明的,调用者看到的只是接口。这就是传统的代理模式静态代理的特点。那么传统的静态代理模式有什么问题呢?如果需要代理的类只有一个,那么静态代理没什么问题,如果有很多类需要代理呢,用静态代理的话就需要为

1 动态代理与静态代理

我们从上一篇设计模式之代理模式一文中已经知道,在代理模式中代理对象和被代理对象一般实现相同的接口,调用者与代理对象进行交互。代理的存在对于调用者来说是透明的,调用者看到的只是接口。这就是传统的代理模式静态代理的特点。

那么传统的静态代理模式有什么问题呢?如果需要代理的类只有一个,那么静态代理没什么问题,如果有很多类需要代理呢,用静态代理的话就需要为每一个类创建一个代理类,显然这么做太过繁琐也容易出错。为此,JDK 5引入的动态代理机制,允许开发人员在运行时刻动态的创建出代理类及其对象。也就是说,我们不用为每个类再单独创建一个代理对象了。

比如Spring的aop框架,它可以通过简单的配置,在不新增、修改任何业务逻辑代码情况下,动态的给我们的业务逻辑增加诸如日志打印、事务处理、异常处理等,这就是利用的动态代理机制。

2 动态代理的作用

  • 数据库连接以及事物管理
  • 单元测试中的动态 Mock 对象
  • 自定义工厂与依赖注入(DI)容器之间的适配器
  • 类似 AOP 的方法拦截器
  • 日志、缓存等业务增强
  • Java RMI远程通信
  • 各种访问控制器、验证器
  • … …

3 动态代理的原理

动态代理主要是利用了Java的反射机制。

4 动态代理类的创建

要创建一个动态代理,只需要利用Java API提供的两个类:

  • java.lang.reflect.InvocationHandler: 这是调用处理器接口,它自定义了一个 invoke() 方法,我们就在这个方法里触发代理对象自己的方法,你可以在它的前后增加我们自己的增强方法。
  • java.lang.reflect.Proxy: 这是 Java 动态代理机制的主类,它提供了一组静态方法来为一组接口动态地生成代理类及其对象,也就是动态生成代理对象的方法。

每个代理类的对象都会关联一个表示内部处理逻辑的InvocationHandler接口的实现。当使用者调用了代理对象所代理的接口中的方法的时候,这个调用的信息会被传递给InvocationHandlerinvoke()方法。在 invoke()方法的参数中可以获取到代理对象、方法对应的Method对象和调用的实际参数。invoke()方法的返回值被返回给使用者。这种做法实际上相 当于对方法调用进行了拦截。熟悉AOP的人对这种使用模式应该不陌生。但是这种方式不需要依赖AspectJ等AOP框架。

4.1 创建一个代理

我们可以通过Proxy.newProxyInstance()方法来动态的创建一个代理。这个方法有3个参数:

1. ClassLoader :负责加载动态代理类
2. 接口数组
3. InvocationHandler:把方法调用转到代理上

Proxy类动态创建代理类:

InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
MyInterface proxy = (MyInterface) Proxy.newProxyInstance(
                        MyInterface.class.getClassLoader(),
                        new Class[] { MyInterface.class },
                        handler);

在执行完这段代码之后,变量proxy 包含一个 MyInterface 接口的的动态实现。所有对 proxy 的调用都被转向到实现了 InvocationHandler 接口的 handler 上。有关 InvocationHandler 的内容会在下一段介绍。

4.3 关于InvocationHandler接口

在前面提到了当你调用Proxy.newProxyInstance()方法时,你必须要传入一个InvocationHandler接口的实现。所有对动态代理对象的方法调用都会被转向到InvocationHandler接口的实现上,下面是 InvocationHandler 接口的定义:

public interface InvocationHandler{
  Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
     throws Throwable;
}

传入invoke()方法中的proxy参数是实现要代理接口的动态代理对象。通常你是不需要他的。invoke()方法中的Method对象参数代表了被动态代理的接口中要调用的方法,从这个method对象中你可以获取到这个方法名字,方法的参数,参数类型等等信息。Object数组参数包含了被动态代理的方法需要的方法参数。注意:原生数据类型(如int,long等等)方法参数传入等价的包装对象(如Integer, Long等等)。

5 说再多不如举个实例

比如我们有两个业务,要为这两个业务添加日志打印功能。如果是静态代理,那么就需要分别为每个业务类写一个代理类,而如果用动态代理,只需要实现一个日志打印功能的handler即可,完全不需要自己再单独写代理类,下面我们具体看一下这个例子。

5.1 准备两个业务接口及其实现

接口A和接口B:

public interface SubjectA {
   public void setUser(String name,String password);
}

public interface SubjectB {
   public void sayHello(String name);
}

接口A和接口B的实现:

public class RealSubjectA implements SubjectA {
   public void setUser(String name,String password){
      System.out.println("-------------set user,name:"+name+" password:"+password+"-------------");
   }
}

public class RealSubjectB implements SubjectB{
   public void sayHello(String name) {
      System.out.println("--------------say hello:"+name+"-------------");
   }
}

5. 2 写一个日志打印的handler

/**
 * 日志打印handler,打印调用代理对象的方法及其参数值
 * **/
public class LogHandler implements InvocationHandler{
   private Object proxied;
   LogHandler(Object proxied){
      this.proxied=proxied;
   }
   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
      System.out.println("begin to invoke method:"+method.getName()+" params:"+ Arrays.toString(args));
      Object result=method.invoke(proxied,args);
      System.out.println("invoke "+method.getName()+" end");
      return result;
   }
}

5.3 最后用Proxy类生产动态代理对象

public class TestDynamicProxy {
   public static void main(String[] args) {
  RealSubjectA realA = new RealSubjectA();
  SubjectA proxySubjectA = (SubjectA) Proxy.newProxyInstance(SubjectA.class.getClassLoader(),
        new Class[]{SubjectA.class},
        new LogHandler(realA));//生成一个业务A的动态代理对象
  RealSubjectB realB = new RealSubjectB();
  SubjectB proxySubjectB = (SubjectB) Proxy.newProxyInstance(SubjectB.class.getClassLoader(),
        new Class[]{SubjectB.class},
        new LogHandler(realB));//生成一个业务B的动态代理对象
  proxySubjectA.setUser("heaven","123456");
  proxySubjectB.sayHello("heaven");
   }
}

运行结果

begin to invoke method:setUser params:[heaven, 123456]
-------------set user,name:heaven password:123456-------------
invoke setUser end
begin to invoke method:sayHello params:[heaven]
--------------say hello:heaven-------------
invoke sayHello end

结果说明

1. 通过动态代理,我们的业务逻辑没有做任何修改便实现了日志打印功能,实现了解耦(这其实就是一个aop编程的例子)
2. 我们没有为每个业务单独去写代理类,代理的代码量不会因为业务增加而庞大

5.4 数据库连接以及事物管理

Spring 框架中有一个事物代理可以让你提交/回滚一个事物,如果用动态代理的话,其方法调用序列如下:

web controller --> proxy.execute(...);
proxy --> connection.setAutoCommit(false);
proxy --> realAction.execute();
realAction does database work
proxy --> connection.commit();
相关实践学习
日志服务之使用Nginx模式采集日志
本文介绍如何通过日志服务控制台创建Nginx模式的Logtail配置快速采集Nginx日志并进行多维度分析。
目录
相关文章
|
6月前
|
设计模式 C#
设计模式之代理模式(Proxy)
设计模式之代理模式(Proxy)
|
设计模式 安全 Java
设计模式~代理模式(Proxy)-17
在代理模式(Proxy Pattern)中,一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。在代理模式中,我们创建具有现有对象的对象,以便向外界提供功能接口。 【跟MM在网上聊天,一开头总是“hi, 你好”,“你从哪儿来呀?”“你多大了?”“身高多少呀?”这
60 0
|
设计模式 缓存 安全
设计模式之代理模式的懂静态代理和动态代理
设计模式之代理模式的懂静态代理和动态代理
131 0
|
设计模式 Java
设计模式2 - 代理模式【Proxy Pattern】
设计模式2 - 代理模式【Proxy Pattern】
49 0
|
6月前
|
设计模式 缓存
二十三种设计模式全面解析-代理模式(Proxy Pattern)详解:探索隐藏于背后的力量
二十三种设计模式全面解析-代理模式(Proxy Pattern)详解:探索隐藏于背后的力量
490 0
|
27天前
|
设计模式 网络协议 Java
06.动态代理设计模式
本文详细介绍了动态代理设计模式,包括其必要性、概念、实现方式及案例分析。动态代理允许在运行时动态创建代理对象,增强代码复用性和灵活性,减少类膨胀。文章通过对比静态代理,深入解析了动态代理的实现机制,如基于接口和类的动态代理,以及其在Retrofit中的应用。同时,讨论了动态代理的优势和潜在问题,如性能开销和调试难度。最后,提供了丰富的学习资源链接,帮助读者进一步理解和掌握动态代理。
18 1
|
3月前
|
设计模式 Java API
设计模式-------------静态/动态代理模式(结构型设计模式)
本文详细介绍了代理模式,包括其定义、应用场景、UML类图、代码实现和实际例子,阐述了静态代理和动态代理的区别以及它们的优缺点,展示了如何通过代理模式来控制对目标对象的访问并增强其功能。
|
6月前
|
设计模式 缓存 安全
设计模式-代理模式(静态代理、动态代理、cglib代理)、代理模式和装饰者模式的区别
设计模式-代理模式(静态代理、动态代理、cglib代理)、代理模式和装饰者模式的区别
|
设计模式 Java 数据安全/隐私保护
设计模式之代理模式(jdk和cglib、手撕源码、自创动态代理) 1
设计模式之代理模式(jdk和cglib、手撕源码、自创动态代理)
87 0
|
6月前
|
设计模式 安全 Java
静态代理还是动态代理?来聊聊Java中的代理设计模式
代理模式(Proxy Design Pattern)是一种结构型设计模式,为一个对象提供一个代理对象,然后使用代理对象控制对原对象的引用。即通过代理对象访问目标对象。被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或需要安全控制的对象。
50 0
静态代理还是动态代理?来聊聊Java中的代理设计模式

热门文章

最新文章

  • 1
    C++一分钟之-设计模式:工厂模式与抽象工厂
    43
  • 2
    《手把手教你》系列基础篇(九十四)-java+ selenium自动化测试-框架设计基础-POM设计模式实现-下篇(详解教程)
    50
  • 3
    C++一分钟之-C++中的设计模式:单例模式
    58
  • 4
    《手把手教你》系列基础篇(九十三)-java+ selenium自动化测试-框架设计基础-POM设计模式实现-上篇(详解教程)
    38
  • 5
    《手把手教你》系列基础篇(九十二)-java+ selenium自动化测试-框架设计基础-POM设计模式简介(详解教程)
    63
  • 6
    Java面试题:结合设计模式与并发工具包实现高效缓存;多线程与内存管理优化实践;并发框架与设计模式在复杂系统中的应用
    58
  • 7
    Java面试题:设计模式在并发编程中的创新应用,Java内存管理与多线程工具类的综合应用,Java并发工具包与并发框架的创新应用
    42
  • 8
    Java面试题:如何使用设计模式优化多线程环境下的资源管理?Java内存模型与并发工具类的协同工作,描述ForkJoinPool的工作机制,并解释其在并行计算中的优势。如何根据任务特性调整线程池参数
    50
  • 9
    Java面试题:请列举三种常用的设计模式,并分别给出在Java中的应用场景?请分析Java内存管理中的主要问题,并提出相应的优化策略?请简述Java多线程编程中的常见问题,并给出解决方案
    110
  • 10
    Java面试题:设计模式如单例模式、工厂模式、观察者模式等在多线程环境下线程安全问题,Java内存模型定义了线程如何与内存交互,包括原子性、可见性、有序性,并发框架提供了更高层次的并发任务处理能力
    78