java--动态代理技术

柔光的暖阳◎ 2022-03-18 07:14 254阅读 0赞

# 动态代理技术 #

> 在学习动态代理之前，需要了解的是一种常用的设计模式--代理模式，而对于代理，根据创建代理类的时间点，又可以分为静态代理和动态代理。

## 代理模式 ##

> 代理模式是常用的java设计模式，他的特点是代理类与委托类有同样的接口，代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类，以及事后处理消息等，它们之间通常会存在关联关系，一个代理类的对象与一个委托类的对象关联，代理类的对象本身并不真正实现服务，而是通过调用委托类的对象的相关方法，来提供特定的服务。简单的说就是，我们在访问实际对象时，是通过代理对象来访问的，代理模式就是在访问实际对象时引入一定程度的间接性，因为这种间接性，可以附加多种用途。

## 静态代理 ##

> 静态代理是由程序员创建或特定工具自动生成源代码，也就是在编译时就已经将接口，被代理类，代理类等确定下来。在程序运行之前，代理类的.class文件就已经生成，缺点是接口与代理类是1v1，有多个接口需要代理，就需要新建多个代理类，比较繁琐。

### 静态代理的列子 ###

**显示方法运行的时间**

UserServiceTarget 目标类 实现了UserService  
TimeHandler 包含了重复代码，间接调用目标  
UserServiceProxy 代理类 实现了UserService

接口

public interface UserService {
        public void b();
        public void c();
    }

委托类实现接口

// 目标类
    public class UserServiceTarget implements UserService {
    
        public void b() {
            System.out.println("b");
        }
    
        public void c() {
            System.out.println("c");
        }
    }

代理类实现接口

// 静态代理 - 自己编码实现的代理类
    // 动态代理 - jdk可以在运行期间，动态地生成这个代理类
    // proxy 代理 (封装复杂逻辑，它去间接调用 TimeHandler 和 业务代码), 让使用者觉得简单
    public class UserServiceProxy implements UserService {
    
        public void b() {
            try {
                TimeHandler timeHandler = new TimeHandler();
                //得到方法 类名.class.getMethod(方法名)
                Method b = UserServiceTarget.class.getMethod("b");
                //反射调用，传递方法，下面的计算类里就可以调用此方法
                timeHandler.invoke(b);
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        public void c() {
            try {
                TimeHandler timeHandler = new TimeHandler();
                Method c = UserServiceTarget.class.getMethod("c");
                timeHandler.invoke(c);
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

计算时间的代码

public class TimeHandler {
    
        private UserServiceTarget userService = new UserServiceTarget();
    
        //  b() c()
        public void invoke(Method method) {
            System.out.println("==================================");
            long start = System.nanoTime();
    
            // 调用这个方法 method 
            // 正常调用： 对象.方法名(参数)
            // 反射调用： 方法.invoke(对象, 参数); 
            try {
                //调用 UserServiceTarget 中的方法
                method.invoke(userService);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            long end = System.nanoTime();
            System.out.println("花费了： " + (end - start));
        }
    }

测试类

public class TestTimeHandler {
        public static void main(String[] args) {
            UserServiceProxy proxy = new UserServiceProxy();
            proxy.b();
            proxy.c();
        }
    }

结果

==================================
    b
    花费了： 201800
    ==================================
    c
    花费了： 65691

## 动态代理（Dynamic Proxy ） ##

原始编写java 代码的方式是从java文件编译为class文件，然后class文件经过翻译后变为机器语言，而动态代理就是体现了class文件到机器语言这一过程。

>  *  原始编写java 代码的方式
> 
> .java -> javac -> \*.class -> 类加载
> 
>  *  动态代理
> 
> .class -> 类加载

### 动态代理例子 ###

**显示方法运行的时间**

UserServiceTarget 目标类 实现了UserService  
TestDynamicProxy 包含了计算时间代码，间接调用目标  
UserServiceProxy 代理类 实现了UserService

接口

public interface UserService {
    
        public void a(int x, int y);
        public void b();
        public void c();
    }

目标类（委托类）

// 目标类
    public class UserServiceTarget implements UserService {
    
    
        public void a(int x, int y) {
            System.out.println("a");
        }
    
        public void b() {
            System.out.println("b");
        }
    
        public void c() {
            System.out.println("c");
        }
    }

测试类

import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    // dynamic 动态的
    // proxy 代理
    public class TestDynamicProxy {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
    
            // 1. 生成了类的字节码
            // 参数1 string 表示代理类的名字，随意起
            // 参数2 class[] 表示代理类要实现的接口
            // 返回的结果就是 代理类 的字节码
            byte[] bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass("UserServiceProxy2", new Class[]{UserService.class});
    
            // 2. 执行类加载
            // 类加载的最终结果体现为 Class 类对象, 要借助类加载器
            ClassLoader cl = new ClassLoader() {
                @Override
                protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                    return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
                }
            };
            Class c = cl.loadClass("UserServiceProxy2"); // 进行类加载, 获得了 UserServiceProxy 类对象
    
            // 3. 创建代理类实例对象
            // 不能正常创建它的实例对象， new UserServiceProxy2();
    
            // 获取代理类的构造方法
            Constructor constructor = c.getConstructor(InvocationHandler.class);
    
            UserServiceTarget target = new UserServiceTarget();
            // 创建实例对象, 强制转换为它的接口类型
            UserService proxy = (UserService)constructor.newInstance(new InvocationHandler() {
                @Override
                // method 就是 a , b, c 等方法对象
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    System.out.println("进入了 invoke");
                    long start = System.nanoTime();
    
                    // 方法.invoke(目标, 参数); 通过这行代码调用目标类的方法
                    method.invoke(target, args);
    
                    long end = System.nanoTime();
                    System.out.println("花费了:" + (end - start));
                    return null;
                }
            });
    
            // 4. 使用代理对象
            proxy.b();
            proxy.c();
            proxy.a(10,20);
        }
    }

结果

进入了 invoke
    b
    花费了:682903
    进入了 invoke
    c
    花费了:233935
    进入了 invoke
    a
    花费了:267017

以上两种代理方法可以看出，静态代理中的方法实现太过繁琐（业务逻辑多），相比之下，动态代理的业务逻辑就简洁多了。

# 总结 #

简而言之，动态代理也就是间接的调用委托的方法，并完善方法的过程，这样使代码简洁，并且在编码时，代理逻辑与业务逻辑相互独立，个不影响，没有侵入，没有耦合（耦合也就是一处代码修改，另一处代码也要修改，如果偶合性强，那么修改一处代码时，需要改多处代码，才可以把程序修改完毕，反之则修改处少）。