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InvocationHandler
的invoke()
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
用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();