深入浅出JDK动态代理(一)
1.何为代理
代理，即代替主角完成一些额外的事情。例如，明星都有经纪人，明星参演电影之前，经纪人作为明星的代理人和出资方洽谈片酬、排期等，而真正参与拍戏的还是明星本人，明星拍完戏后，由经纪人代理明星去清算片酬等。Java中的代理机制就是在目标方法执行前后执行一些额外的操作，如安全检查、记录日志等，Java中的代理分为静态代理和动态代理。
2.静态代理
首先看一下静态代理，直接上代码，代码模拟了登录操作。
public interface LoginService {
void login();
}
public class LoginServiceImpl implements LoginService {
@Override
public void login() {
System.out.println("login");
}
}
public class LoginServiceProxy implements LoginService {
private LoginService loginService;
public LoginServiceProxy(LoginService loginService) {
this.loginService = loginService;
}
@Override
public void login() {
beforeLogin();
loginService.login();
afterLogin();
}
private void beforeLogin() {
System.out.println("before login");
}
private void afterLogin() {
System.out.println("after login");
}
}
public class Client {
@Test
public void test() {
LoginService loginService = new LoginServiceImpl();
LoginService loginServiceProxy = new LoginServiceProxy(loginService);
loginServiceProxy.login();
}
}
输出结果如下：
before login login after login
上面代码实现的静态代理很容易理解，使用聚合方式，在登录操作前后执行额外的操作。静态代理方式可以看得到具体代理类的代码，且代码由程序员编写，在编译之后会生成相应的class文件。使用静态代理方式的缺点，如果需要对LoginService接口中有N个方法都代理，则需要在代理类中创建N个代理方法，并且需要编写重复的代理操作代码。
3.概念解释
目标接口，即对目标操作的抽象，如LoginService。
目标类，即目标接口的实现类，如LoginServiceImpl。
目标对象，即目标类的实例。
代理类，即目标类的代理，如LoginServiceProxy。
代理对象，即代理类的实例。
4.动态代理
动态代理，即在运行时根据目标接口动态生成的代理类。动态代理方式生成的代理类在编译后不会生成实际的class文件，而是在运行时动态生成类字节码，并加载到JVM中使用。下面使用JDK的动态代理机制模拟登录操作，具体代码如下。
public interface LoginService {
void login();
}
public class LoginServiceImpl implements LoginService {
@Override
public void login() {
System.out.println("login");
}
}
public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private LoginService loginService;
public ProxyInvocationHandler(LoginService loginService) {
this.loginService = loginService;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
beforeLogin();
Object invokeResult = method.invoke(loginService, args);
afterLogin();
return invokeResult;
}
private void beforeLogin() {
System.out.println("before login");
}
private void afterLogin() {
System.out.println("after login");
}
}
public class Client {
@Test
public void test() {
LoginService loginService = new LoginServiceImpl();
ProxyInvocationHandler proxyInvocationHandler = new ProxyInvocationHandler(loginService);
LoginService loginServiceProxy = (LoginService) Proxy.newProxyInstance(loginService.getClass().getClassLoader(), loginService.getClass().getInterfaces(), proxyInvocationHandler);
loginServiceProxy.login();
createProxyClassFile();
}
public static void createProxyClassFile() {
String name = "LoginServiceProxy";
byte[] data = ProxyGenerator.generateProxyClass(name, new Class[]{LoginService.class});
try {
FileOutputStream out = new FileOutputStream("/Users/" + name + ".class");
out.write(data);
out.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
输出结果如下。
before login login after login
JDK动态代理方式实现代理的步骤如下：
1.编写目标接口；
2.编写目标类实现目标接口，实现目标方法的具体逻辑；
3.编写一个代理处理器类实现InvocationHandler接口，重写invoke方法，用于指定运行时将生成的代理类需要完成的具体操作，包括beforeLogin和afterLogin。代理对象调用任何代理方法时都会调用这个invoke方法；
4.创建代理对象，使用代理对象调用代理方法。
上面的步骤中主要涉及以下两个类：java.lang.reflect.InvocationHandler和java.lang.reflect.Proxy。InvocationHandler是一个接口，代理类的调用处理器，每个代理对象都具有一个关联的调用处理器，用于指定动态生成的代理类需要完成的具体操作。该接口中有一个invoke方法，代理对象调用任何目标接口的方法时都会调用这个invoke方法，在这个方法中进行目标类的目标方法的调用。Proxy提供静态方法用于创建动态代理类和代理类实例，同时，使用它提供的方法创建的代理类都是它的子类。这个类中主要关注newProxyInstance方法，该方法用于创建代理类对象，方法声明如下：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
loader参数用于指示使用哪个类加载器加载这个代理类；interfaces表示代理类实现的接口列表；h表示使用哪个调用处理器。
后续文章《深入浅出JDK动态代理(二)》会深入源码分析JDK动态代理生成的代理类是什么样，为什么调用代理类的任何方法时都一定会调用invoke方法，值得期待！
