java中代理，静态代理，动态代理以及spring aop代理方式，实现原理统一汇总

若代理类在程序运行前就已经存在，那么这种代理方式被成为 静态代理 ，这种情况下的代理类通常都是我们在Java代码中定义的。 通常情况下， 静态代理中的代理类和委托类会实现同一接口或是派生自相同的父类。

一、概述
1. 什么是代理
我们大家都知道微商代理，简单地说就是代替厂家卖商品，厂家“委托”代理为其销售商品。关于微商代理，首先我们从他们那里买东西时通常不知道背后的厂家究竟是谁，也就是说，“委托者”对我们来说是不可见的;其次，微商代理主要以朋友圈的人为目标客户，这就相当于为厂家做了一次对客户群体的“过滤”。我们把微商代理和厂家进一步抽象，前者可抽象为代理类，后者可抽象为委托类(被代理类)。通过使用代理，通常有两个优点，并且能够分别与我们提到的微商代理的两个特点对应起来：
优点一：可以隐藏委托类的实现;
优点二：可以实现客户与委托类间的解耦，在不修改委托类代码的情况下能够做一些额外的处理。
2. 静态代理
若代理类在程序运行前就已经存在，那么这种代理方式被成为 静态代理 ，这种情况下的代理类通常都是我们在Java代码中定义的。 通常情况下， 静态代理中的代理类和委托类会实现同一接口或是派生自相同的父类。 下面我们用Vendor类代表生产厂家，BusinessAgent类代表微商代理，来介绍下静态代理的简单实现，委托类和代理类都实现了Sell接口，Sell接口的定义如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
public interface Sell { void sell(); void ad();
  
}
Vendor类的定义如下：
public class Vendor implements Sell { public void sell() {
  
System.out.println("In sell method");
  
} public void ad() {
  
System,out.println("ad method")
  
}
  
}

从BusinessAgent类的定义我们可以了解到，静态代理可以通过聚合来实现，让代理类持有一个委托类的引用即可。
下面我们考虑一下这个需求：给Vendor类增加一个过滤功能，只卖货给大学生。通过静态代理，我们无需修改Vendor类的代码就可以实现，只需在BusinessAgent类中的sell方法中添加一个判断即可如下所示：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
public class BusinessAgent implements Sell {
  
...
  
public void sell() {
  
if (isCollegeStudent()) {
  
vendor.sell();
  
}
  
}
  
...
  
}

这对应着我们上面提到的使用代理的第二个优点：可以实现客户与委托类间的解耦，在不修改委托类代码的情况下能够做一些额外的处理。静态代理的局限在于运行前必须编写好代理类，下面我们重点来介绍下运行时生成代理类的动态代理方式。

二、动态代理
1. 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。 这么说比较抽象，下面我们结合一个实例来介绍一下动态代理的这个优势是怎么体现的。
现在，假设我们要实现这样一个需求：在执行委托类中的方法之前输出“before”，在执行完毕后输出“after”。我们还是以上面例子中的Vendor类作为委托类，BusinessAgent类作为代理类来进行介绍。首先我们来使用静态代理来实现这一需求，相关代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
public class BusinessAgent implements Sell {
  
private Vendor mVendor;
  
public BusinessAgent(Vendor vendor) {
  
this.mVendor = vendor;
  
}
  
public void sell() {
  
System.out.println("before");
  
mVendor.sell();
  
System.out.println("after");
  
}
  
public void ad() {
  
System.out.println("before");
  
mVendor.ad();
  
System.out.println("after");
  
}
  
}

从以上代码中我们可以了解到，通过静态代理实现我们的需求需要我们在每个方法中都添加相应的逻辑，这里只存在两个方法所以工作量还不算大，假如Sell接口中包含上百个方法呢?这时候使用静态代理就会编写许多冗余代码。通过使用动态代理，我们可以做一个“统一指示”，从而对所有代理类的方法进行统一处理，而不用逐一修改每个方法。下面我们来具体介绍下如何使用动态代理方式实现我们的需求。
2. 使用动态代理
(1)InvocationHandler接口
在使用动态代理时，我们需要定义一个位于代理类与委托类之间的中介类，这个中介类被要求实现InvocationHandler接口，这个接口的定义如下：

1
2
3
4
5
public interface InvocationHandler {
  
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args);
  
}

从InvocationHandler这个名称我们就可以知道，实现了这个接口的中介类用做“调用处理器”。当我们调用代理类对象的方法时，这个“调用”会转送到invoke方法中，代理类对象作为proxy参数传入，参数method标识了我们具体调用的是代理类的哪个方法，args为这个方法的参数。这样一来，我们对代理类中的所有方法的调用都会变为对invoke的调用，这样我们可以在invoke方法中添加统一的处理逻辑(也可以根据method参数对不同的代理类方法做不同的处理)。因此我们只需在中介类的invoke方法实现中输出“before”，然后调用委托类的invoke方法，再输出“after”。下面我们来一步一步具体实现它。
(2)委托类的定义
动态代理方式下，要求委托类必须实现某个接口，这里我们实现的是Sell接口。委托类Vendor类的定义如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
public class Vendor implements Sell {
  
public void sell() {
  
System.out.println("In sell method");
  
}
  
public void ad() {
  
System,out.println("ad method")
  
}
  
}

(3)中介类
上面我们提到过，中介类必须实现InvocationHandler接口，作为调用处理器”拦截“对代理类方法的调用。中介类的定义如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
public class DynamicProxy implements InvocationHandler {
  
private Object obj; //obj为委托类对象;
  
public DynamicProxy(Object obj) {
  
this.obj = obj;
  
}
  
@Override
  
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  
System.out.println("before");
  
Object result = method.invoke(obj, args);
  
System.out.println("after");
  
return result;
  
}
  
}

从以上代码中我们可以看到，中介类持有一个委托类对象引用，在invoke方法中调用了委托类对象的相应方法(第11行)，看到这里是不是觉得似曾相识?通过聚合方式持有委托类对象引用，把外部对invoke的调用最终都转为对委托类对象的调用。这不就是我们上面介绍的静态代理的一种实现方式吗?实际上，中介类与委托类构成了静态代理关系，在这个关系中，中介类是代理类，委托类就是委托类; 代理类与中介类也构成一个静态代理关系，在这个关系中，中介类是委托类，代理类是代理类。也就是说，动态代理关系由两组静态代理关系组成，这就是动态代理的原理。下面我们来介绍一下如何”指示“以动态生成代理类。
(4)动态生成代理类
动态生成代理类的相关代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
public class Main {
  
public static void main(String[] args) {
  
//创建中介类实例
  
DynamicProxy inter = new DynamicProxy(new Vendor());
  
 
  
//获取代理类实例sell
  
Sell sell = (Sell)(Proxy.newProxyInstance(Sell.class.getClassLoader(), new Class[] {Sell.class}, inter));
  
//通过代理类对象调用代理类方法，实际上会转到invoke方法调用
  
sell.sell();
  
sell.ad();
  
}
  
}

在以上代码中，我们调用Proxy类的newProxyInstance方法来获取一个代理类实例。这个代理类实现了我们指定的接口并且会把方法调用分发到指定的调用处理器。这个方法的声明如下：

复制代码代码如下:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException


方法的三个参数含义分别如下：
loader：定义了代理类的ClassLoder;
interfaces：代理类实现的接口列表
h：调用处理器，也就是我们上面定义的实现了InvocationHandler接口的类实例
我们运行一下，看看我们的动态代理是否能正常工作。我这里运行后的输出为：

 

说明我们的动态代理确实奏效了。
上面我们已经简单提到过动态代理的原理，这里再简单的总结下：首先通过newProxyInstance方法获取代理类实例，而后我们便可以通过这个代理类实例调用代理类的方法，对代理类的方法的调用实际上都会调用中介类(调用处理器)的invoke方法，在invoke方法中我们调用委托类的相应方法，并且可以添加自己的处理逻辑。

 

一般而言，动态代理分为两种，一种是JDK反射机制提供的代理，另一种是CGLIB代理。在JDK代理，必须提供接口，而CGLIB则不需要提供接口，在Mybatis里两种动态代理技术都已经使用了，在Mybatis中通常在延迟加载的时候才会用到CGLIB动态代理。

 

java动态代理是利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。而cglib动态代理是利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

 

1、如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP 
2、如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现AOP 
3、如果目标对象没有实现了接口，必须采用CGLIB库，spring会自动在JDK动态代理和CGLIB之间转换

 

如何强制使用CGLIB实现AOP？ 
* 添加CGLIB库，SPRING_HOME/cglib/*.jar 
* 在spring配置文件中加入<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>

 

JDK动态代理和CGLIB字节码生成的区别？ 
* JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类 
* CGLIB是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法 
  因为是继承，所以该类或方法最好不要声明成final

Spring AOP里面的代理实现方式

　spring用代理类包裹切面，把他们织入到Spring管理的bean中。也就是说代理类伪装成目标类，它会截取对目标类中方法的调用，让调用者对目标类的调用都先变成调用伪装类，伪装类中就先执行了切面，再把调用转发给真正的目标bean。

　　现在可以自己想一想，怎么搞出来这个伪装类，才不会被调用者发现（过JVM的检查，JAVA是强类型检查，哪里都要检查类型）。

　　1.实现和目标类相同的接口，我也实现和你一样的接口，反正上层都是接口级别的调用，这样我就伪装成了和目标类一样的类（实现了同一接口，咱是兄弟了），也就逃过了类型检查，到java运行期的时候，利用多态的后期绑定（所以spring采用运行时），伪装类（代理类）就变成了接口的真正实现，而他里面包裹了真实的那个目标类，最后实现具体功能的还是目标类，只不过伪装类在之前干了点事情（写日志，安全检查，事物等）。

　　2.生成子类调用，这次用子类来做为伪装类，当然这样也能逃过JVM的强类型检查，我继承的吗，当然查不出来了，子类重写了目标类的所有方法，当然在这些重写的方法中，不仅实现了目标类的功能，还在这些功能之前，实现了一些其他的（写日志，安全检查，事物等）。

　　前一种兄弟模式，spring会使用JDK的java.lang.reflect.Proxy类，它允许Spring动态生成一个新类来实现必要的接口，织入通知，并且把对这些接口的任何调用都转发到目标类。

　　后一种父子模式，spring使用CGLIB库生成目标类的一个子类，在创建这个子类的时候，spring织入通知，并且把对这个子类的调用委托到目标类。

　　相比之下，还是兄弟模式好些，他能更好的实现松耦合，尤其在今天都高喊着面向接口编程的情况下，父子模式只是在没有实现接口的时候，也能织入通知，应当做一种例外。

 spring aop的使用方式：

 使用aop的目的：

　　1就是为了方便，看一个国外很有名的大师说，编程的人都是“懒人”，因为他把自己做的事情都让程序做了。用了aop能让你少写很多代码，这点就够充分了吧

　　2就是为了更清晰的逻辑，可以让你的业务逻辑去关注自己本身的业务，而不去想一些其他的事情，这些其他的事情包括：安全，事物，日志等。

 

使用方式1：使用AspectJ提供的注解package test.mine.spring.bean;

import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
@Aspect
public class SleepHelper {

    public SleepHelper(){
        
    }
    
    @Pointcut("execution(* *.sleep())")
    public void sleeppoint(){}
    
    @Before("sleeppoint()")
    public void beforeSleep(){
        System.out.println("睡觉前要脱衣服!");
    }
    
    @AfterReturning("sleeppoint()")
    public void afterSleep(){
        System.out.println("睡醒了要穿衣服！");
    }
    
}

用@Aspect的注解来标识切面,注意不要把它漏了，否则Spring创建代理的时候会找不到它,@Pointcut注解指定了切点，@Before和@AfterReturning指定了运行时的通知，注

意的是要在注解中传入切点的名称。

然后我们在Spring配置文件上下点功夫,首先是增加AOP的XML命名空间和声明相关schema
命名空间:
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
schema声明:
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.0.xsd

然后加上这个标签:
<aop:aspectj-autoproxy/> 有了这个Spring就能够自动扫描被@Aspect标注的切面了

最后是运行，很简单方便了：
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        ApplicationContext appCtx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        Sleepable human = (Sleepable)appCtx.getBean("human");
        human.sleep();
    }
}

 

 

第二种使用方式：

<bean id="sleepHelper" class="test.spring.aop.bean.SleepHelper">

<aop:config>
    <aop:aspect ref="sleepHelper">
    <aop:before method="beforeSleep" pointcut="execution(* *.sleep(..))"/>
    <aop:after method="afterSleep" pointcut="execution(* *.sleep(..))"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

posted @ 2018-11-08 21:16  夏威夷8080  阅读(1808)  评论(0)  编辑  收藏  举报