java静态代理和动态代理

Posted ycr19921121

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java静态代理和动态代理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

原文链接：http://layznet.iteye.com/blog/1182924

一、代理概念 

为某个对象提供一个代理，以控制对这个对象的访问。 代理类和委托类有共同的父类或父接口，这样在任何使用委托类对象的地方都可以用代理对象替代。代理类负责请求的预处理、过滤、将请求分派给委托类处理、以及委托类执行完请求后的后续处理。 

图1：代理模式 
 
从图中可以看出，代理接口（Subject）、代理类（ProxySubject）、委托类（RealSubject）形成一个“品”字结构。 
根据代理类的生成时间不同可以将代理分为静态代理和动态代理两种。 

下面以一个模拟需求说明静态代理和动态代理：委托类要处理一项耗时较长的任务，客户类需要打印出执行任务消耗的时间。解决这个问题需要记录任务执行前时间和任务执行后时间，两个时间差就是任务执行消耗的时间。 

二、静态代理  
由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。 
清单1：代理接口  
Java代码  
  1. /**  
  2.  * 代理接口。处理给定名字的任务。 
  3.  */  
  4. public interface Subject   
  5.   /** 
  6.    * 执行给定名字的任务。 
  7.     * @param taskName 任务名 
  8.    */  
  9.    public void dealTask(String taskName);   
  10.   

清单2：委托类，具体处理业务。  
Java代码  
  1. /** 
  2.  * 真正执行任务的类，实现了代理接口。 
  3.  */  
  4. public class RealSubject implements Subject   
  5.   
  6.  /** 
  7.   * 执行给定名字的任务。这里打印出任务名，并休眠500ms模拟任务执行了很长时间 
  8.   * @param taskName  
  9.   */  
  10.    @Override  
  11.    public void dealTask(String taskName)   
  12.       System.out.println("正在执行任务："+taskName);  
  13.       try   
  14.          Thread.sleep(500);  
  15.        catch (InterruptedException e)   
  16.          e.printStackTrace();  
  17.         
  18.      
  19.   

清单3：静态代理类  
Java代码  
  1. /** 
  2.  *　代理类，实现了代理接口。 
  3.  */  
  4. public class ProxySubject implements Subject   
  5.  //代理类持有一个委托类的对象引用  
  6.  private Subject delegate;  
  7.    
  8.  public ProxySubject(Subject delegate)   
  9.   this.delegate = delegate;  
  10.    
  11.   
  12.  /** 
  13.   * 将请求分派给委托类执行，记录任务执行前后的时间，时间差即为任务的处理时间 
  14.   *  
  15.   * @param taskName 
  16.   */  
  17.  @Override  
  18.  public void dealTask(String taskName)   
  19.   long stime = System.currentTimeMillis();   
  20.   //将请求分派给委托类处理  
  21.   delegate.dealTask(taskName);  
  22.   long ftime = System.currentTimeMillis();   
  23.   System.out.println("执行任务耗时"+(ftime - stime)+"毫秒");  
  24.     
  25.    
  26.   

清单4：生成静态代理类工厂  
Java代码  
  1. public class SubjectStaticFactory   
  2.  //客户类调用此工厂方法获得代理对象。  
  3.  //对客户类来说，其并不知道返回的是代理类对象还是委托类对象。  
  4.  public static Subject getInstance()   
  5.   return new ProxySubject(new RealSubject());  
  6.    
  7.   

清单5：客户类  
Java代码  
  1. public class Client1   
  2.   
  3.  public static void main(String[] args)   
  4.   Subject proxy = SubjectStaticFactory.getInstance();  
  5.   proxy.dealTask("DBQueryTask");  
  6.     
  7.   
  8.   


静态代理类优缺点  
优点：业务类只需要关注业务逻辑本身，保证了业务类的重用性。这是代理的共有优点。 
缺点： 
1）代理对象的一个接口只服务于一种类型的对象，如果要代理的方法很多，势必要为每一种方法都进行代理，静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了。 
2）如果接口增加一个方法，除了所有实现类需要实现这个方法外，所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。 

三、动态代理  
动态代理类的源码是在程序运行期间由JVM根据反射等机制动态的生成，所以不存在代理类的字节码文件。代理类和委托类的关系是在程序运行时确定。 

1、先看看与动态代理紧密关联的Java API。 
1）java.lang.reflect.Proxy 
这是 Java 动态代理机制生成的所有动态代理类的父类，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。 
清单6：Proxy类的静态方法  
Java代码  
  1. // 方法 1: 该方法用于获取指定代理对象所关联的调用处理器  
  2. static InvocationHandler getInvocationHandler(Object proxy)   
  3.   
  4. // 方法 2：该方法用于获取关联于指定类装载器和一组接口的动态代理类的类对象  
  5. static Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class[] interfaces)   
  6.   
  7. // 方法 3：该方法用于判断指定类对象是否是一个动态代理类  
  8. static boolean isProxyClass(Class cl)   
  9.   
  10. // 方法 4：该方法用于为指定类装载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例  
  11. static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)   


2）java.lang.reflect.InvocationHandler 
这是调用处理器接口，它自定义了一个 invoke 方法，用于集中处理在动态代理类对象上的方法调用，通常在该方法中实现对委托类的代理访问。每次生成动态代理类对象时都要指定一个对应的调用处理器对象。 
清单7：InvocationHandler的核心方法  
Java代码  
  1. // 该方法负责集中处理动态代理类上的所有方法调用。第一个参数既是代理类实例，第二个参数是被调用的方法对象  
  2. // 第三个方法是调用参数。调用处理器根据这三个参数进行预处理或分派到委托类实例上反射执行  
  3. Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)   


3）java.lang.ClassLoader 
这是类装载器类，负责将类的字节码装载到 Java 虚拟机（JVM）中并为其定义类对象，然后该类才能被使用。Proxy 静态方法生成动态代理类同样需要通过类装载器来进行装载才能使用，它与普通类的唯一区别就是其字节码是由 JVM 在运行时动态生成的而非预存在于任何一个 .class 文件中。 
每次生成动态代理类对象时都需要指定一个类装载器对象 

2、动态代理实现步骤  
具体步骤是： 
a. 实现InvocationHandler接口创建自己的调用处理器 
b. 给Proxy类提供ClassLoader和代理接口类型数组创建动态代理类 
c. 以调用处理器类型为参数，利用反射机制得到动态代理类的构造函数 
d. 以调用处理器对象为参数，利用动态代理类的构造函数创建动态代理类对象 
清单8：分步骤实现动态代理  
Java代码  
  1. // InvocationHandlerImpl 实现了 InvocationHandler 接口，并能实现方法调用从代理类到委托类的分派转发  
  2. // 其内部通常包含指向委托类实例的引用，用于真正执行分派转发过来的方法调用  
  3. InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..);   
  4.   
  5. // 通过 Proxy 为包括 Interface 接口在内的一组接口动态创建代理类的类对象  
  6. Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader, new Class[]  Interface.class, ... );   
  7.   
  8. // 通过反射从生成的类对象获得构造函数对象  
  9. Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[]  InvocationHandler.class );   
  10.   
  11. // 通过构造函数对象创建动态代理类实例  
  12. Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[]  handler );   


Proxy类的静态方法newProxyInstance对上面具体步骤的后三步做了封装，简化了动态代理对象的获取过程。 
清单9：简化后的动态代理实现  
Java代码  
  1. // InvocationHandlerImpl 实现了 InvocationHandler 接口，并能实现方法调用从代理类到委托类的分派转发  
  2. InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..);   
  3.   
  4. // 通过 Proxy 直接创建动态代理类实例  
  5. Interface proxy = (Interface)Proxy.newProxyInstance( classLoader,   
  6.      new Class[]  Interface.class ,  handler );   


3、动态代理实现示例  
清单10：创建自己的调用处理器  
Java代码  
  1. /** 
  2.  * 动态代理类对应的调用处理程序类 
  3.  */  
  4. public class SubjectInvocationHandler implements InvocationHandler   
  5.    
  6.  //代理类持有一个委托类的对象引用  
  7.  private Object delegate;  
  8.    
  9.  public SubjectInvocationHandler(Object delegate)   
  10.   this.delegate = delegate;  
  11.    
  12.    
  13.  @Override  
  14.  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable   
  15.   long stime = System.currentTimeMillis();   
  16.   //利用反射机制将请求分派给委托类处理。Method的invoke返回Object对象作为方法执行结果。  
  17.   //因为示例程序没有返回值，所以这里忽略了返回值处理  
  18.   method.invoke(delegate, args);  
  19.   long ftime = System.currentTimeMillis();   
  20.   System.out.println("执行任务耗时"+(ftime - stime)+"毫秒");  
  21.     
  22.   return null;  
  23.    
  24.    

清单11：生成动态代理对象的工厂，工厂方法列出了如何生成动态代理类对象的步骤。  
Java代码  
  1. /** 
  2.  * 生成动态代理对象的工厂. 
  3.  */  
  4. public class DynProxyFactory   
  5.  //客户类调用此工厂方法获得代理对象。  
  6.  //对客户类来说，其并不知道返回的是代理类对象还是委托类对象。  
  7.  public static Subject getInstance()   
  8.   Subject delegate = new RealSubject();  
  9.   InvocationHandler handler = new SubjectInvocationHandler(delegate);  
  10.   Subject proxy = null;  
  11.   proxy = (Subject)Proxy.newProxyInstance(  
  12.     delegate.getClass().getClassLoader(),   
  13. Java代理(jdk静态代理动态代理和cglib动态代理)

    [z]Java代理(jdk静态代理动态代理和cglib动态代理)

    Java静态代理和动态代理的区别

    Java静态代理和动态代理

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    java 静态代理 JDK动态代理 Cglib动态代理