要想了解Java动态代理,首先要了解什么叫做代理,熟悉设计模式的朋友一定知道在Gof总结的23种设计模式中,有一种叫做代理(Proxy)的对象结构型模式,动态代理中的代理,指的就是这种设计模式。
在我看来所谓的代理模式,和23种设计模式中的“装饰模式”是一个东西。23种设计模式中将它们作为两种模式,网上也有些文章讲这两种模式的异同,从细节来看,确实可以人为地区分这两种模式,但是抽象到一定高度后,我认为这两种模式是完全一样的。因此学会了代理模式,也就同时掌握了装饰模式。
代理模式
代理模式简单来说,就是对一个对象进行包装,包装后生成的对象具有和原对象一样的方法列表,但是每个方法都可以是被包装过的。
静态代理
让我们先来看一段代码:
package common; public class Test { static interface Subject{ void sayHi(); void sayHello(); } static class SubjectImpl implements Subject{ @Override public void sayHi() { System.out.println("hi"); } @Override public void sayHello() { System.out.println("hello"); } } static class SubjectImplProxy implements Subject{ private Subject target; public SubjectImplProxy(Subject target) { this.target=target; } @Override public void sayHi() { System.out.print("say:"); target.sayHi(); } @Override public void sayHello() { System.out.print("say:"); target.sayHello(); } } public static void main(String[] args) { Subject subject=new SubjectImpl(); Subject subjectProxy=new SubjectImplProxy(subject); subjectProxy.sayHi(); subjectProxy.sayHello(); } }</div>
这段代码中首先定义了一个Subject接口,接口中有两个方法。
然后定义了SubjectImpl类实现Subject接口并实现其中的两个方法,到这里肯定是没问题的。
现在再定义一个SubjuectImplProxy类,也实现Subject接口。这个SubjectImplProxy类的作用是包装SubjectImpl类的实例,它的内部定义一个变量target来保存一个SubjectImpl的实例。SubjectImplProxy也实现了接口规定的两个方法,并且在它的实现版本中,都调用了SubjectImpl的实现,但是又添加了自己的处理逻辑。
相信这段代码不难理解,它通过对SubjectImpl进行包装,达到了给输出内容添加前缀的功能。这种代理方式叫做静态代理。
动态代理
从上面的演示中我们不难看出静态代理的缺点:我们对SubjectImpl的两个方法,是进行的相同的包装,但是却要在SubjectImplProxy里把相同的包装逻辑写两次,而且以后如果Subject接口再添加新的方法,SubjectImplProxy也必须要添加新的实现,尽管SubjectImplProxy对所有方法的包装可能都是一样的。
下面我把上面例子的静态代理改成动态代理,我们来看一下区别:
package common; import java.lang.invoke.MethodHandle; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; public class Test { static interface Subject{ void sayHi(); void sayHello(); } static class SubjectImpl implements Subject{ @Override public void sayHi() { System.out.println("hi"); } @Override public void sayHello() { System.out.println("hello"); } } static class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler{ private Subject target; public ProxyInvocationHandler(Subject target) { this.target=target; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.print("say:"); return method.invoke(target, args); } } public static void main(String[] args) { Subject subject=new SubjectImpl(); Subject subjectProxy=(Subject) Proxy.newProxyInstance(subject.getClass().getClassLoader(), subject.getClass().getInterfaces(), new ProxyInvocationHandler(subject)); subjectProxy.sayHi(); subjectProxy.sayHello(); } }</div>
只看main方法的话,只有第二行和之前的静态代理不同,同样是生成一个subjectProxy代理对象,只是生成的代码不同了。静态代理是直接new 一个SubjectImplProxy的实例,而动态代理则调用了java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance()方法,我们来看一下这个方法的源码:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException { if (h == null) { throw new NullPointerException(); } /* * Look up or generate the designated proxy class. */ Class<?> cl = getProxyClass(loader, interfaces); //获取代理类的Class /* * Invoke its constructor with the designated invocation handler. */ try { Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams); //constructorParams是写死的:{ InvocationHandler.class },上边返回的代理类Class一定是extends Proxy的,而Proxy有一个参数为InvocationHandler的构造函数 return cons.newInstance(new Object[] { h }); //这里通过构造函数将我们自己定义的InvocationHandler的子类传到代理类的实例里,当我们调用代理类的任何方法时,实际上都会调用我们定义的InvocationHandler子类重写的invoke()函数 } catch (NoSuchMethodException e) { throw new InternalError(e.toString()); } catch (IllegalAccessException e) { throw new InternalError(e.toString()); } catch (InstantiationException e) { throw new InternalError(e.toString()); } catch (InvocationTargetException e) { throw new InternalError(e.toString()); } }</div>
上面的 Class<?> cl = getProxyClass(loader, interfaces); 调用的getProxyClass方法:
public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) throws IllegalArgumentException { if (interfaces.length > 65535) { //因为在class文件中,一个类保存的接口数量是用2个字节来表示的,因此java中一个类最多可以实现65535个接口 throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded"); } Class<?> proxyClass = null; /* collect interface names to use as key for proxy class cache */ String[] interfaceNames = new String[interfaces.length]; // for detecting duplicates Set<Class<?>> interfaceSet = new HashSet<>(); //验证interfaces里的接口是否能被类加载器加载,是否是接口,是否有重复的 for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) { /* * Verify that the class loader resolves the name of this * interface to the same Class object. */ String interfaceName = interfaces[i].getName(); Class<?> interfaceClass = null; try { interfaceClass = Class.forName(interfaceName, false, loader); } catch (ClassNotFoundException e) { } if (interfaceClass != interfaces[i]) { throw new IllegalArgumentException( interfaces[i] + " is not visible from class loader"); } /* * Verify that the Class object actually represents an * interface. */ if (!interfaceClass.isInterface()) { throw new IllegalArgumentException( interfaceClass.getName() + " is not an interface"); } /* * Verify that this interface is not a duplicate. */ if (interfaceSet.contains(interfaceClass)) { throw new IllegalArgumentException( "repeated interface: " + interfaceClass.getName()); } interfaceSet.add(interfaceClass); interfaceNames[i] = interfaceName; } /* * Using string representations of the proxy interfaces as * keys in the proxy class cache (instead of their Class * objects) is sufficient because we require the proxy * interfaces to