Java动态代理与静态代理的定义与区别??

Posted

tags:

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动态代理与静态代理的定义与区别??相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

JAVA的静态代理与动态代理比较
一、概念
代理模式是常用的Java 设计模式,它的特征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。代理类与委托类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。按照代理类的创建时期,代理类可分为两种。

静态代理类:
由程序员创建或由特定工具自动生成源代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了。动态代理类:在程序运行时,运用反射机制动态创建而成。

二、静态代理类
如下, HelloServiceProxy 类是代理类,HelloServiceImpl类是委托类,这两个类都实现了HelloService接口。其中HelloServiceImpl类是HelloService接口的真正实现者,而HelloServiceProxy类是通过调用HelloServiceImpl 类的相关方法来提供特定服务的。HelloServiceProxy类的echo()方法和getTime()方法会分别调用被代理的HelloServiceImpl 对象的echo()方法和getTime()方法,并且在方法调用前后都会执行一些简单的打印操作。

由此可见,代理类可以为委托类预处理消息、把消息转发给委托类和事后处理消息等。

例程1 HelloService.java
package proxy;
import java.util.Date;
public interface HelloService
public String echo(String msg);
public Date getTime();

例程2 HelloServiceImpl.java
package proxy;
import java.util.Date;
public class HelloServiceImpl implements HelloService
public String echo(String msg)
return "echo:"+msg;

public Date getTime()
return new Date();


例程3 HelloServiceProxy.java
package proxy;
import java.util.Date;
public class HelloServiceProxy implements HelloService
private HelloService helloService; //表示被代理的HelloService 实例
public HelloServiceProxy(HelloService helloService)
this.helloService=helloService;

public void setHelloServiceProxy(HelloService helloService)
this.helloService=helloService;

public String echo(String msg)
System.out.println("before calling echo()"); //预处理
String result=helloService.echo(msg); //调用被代理的HelloService 实例的echo()方法
System.out.println("after calling echo()"); //事后处理
return result;

public Date getTime()
System.out.println("before calling getTime()"); //预处理
Date date=helloService.getTime(); //调用被代理的HelloService 实例的getTime()方法
System.out.println("after calling getTime()"); //事后处理
return date;


在Client1 类的main()方法中,先创建了一个HelloServiceImpl对象,又创建了一个HelloServiceProxy对象,最后调用HelloServiceProxy对象的echo()方法。
例程4 Client1.java
package proxy;
public class Client1
public static void main(String args[])
HelloService helloService=new HelloServiceImpl();
HelloService helloServiceProxy=new HelloServiceProxy(helloService);
System.out.println(helloServiceProxy.echo("hello"));


运行Client1 类,打印结果如下:
before calling echo()
after calling echo()
echo:hello
例程3 的HelloServiceProxy 类的源代码是由程序员编写的,在程序运行前,它的.class文件就已经存在了,这种代理类称为静态代理类。

三、动态代理类
与静态代理类对照的是动态代理类,动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成,无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作,而且提高了软件系统的可扩展性,因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。

Proxy类提供了创建动态代理类及其实例的静态方法。
(1)getProxyClass()静态方法负责创建动态代理类,它的完整定义如下:

public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) throws IllegalArgumentException

参数loader 指定动态代理类的类加载器,参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口。

(2)newProxyInstance()静态方法负责创建动态代理类的实例,它的完整定义如下:

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler handler) throws
IllegalArgumentException

参数loader 指定动态代理类的类加载器,参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口,参数handler 指定与动态代理类关联的 InvocationHandler 对象。

以下两种方式都创建了实现Foo接口的动态代理类的实例:
/**** 方式一 ****/
//创建InvocationHandler对象
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);

//创建动态代理类
Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), new Class[] Foo.class );

//创建动态代理类的实例
Foo foo = (Foo) proxyClass.getConstructor(new Class[] InvocationHandler.class ).
newInstance(new Object[] handler );

/**** 方式二 ****/
//创建InvocationHandler对象
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);

//直接创建动态代理类的实例
Foo foo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),new Class[] Foo.class , handler);

由Proxy类的静态方法创建的动态代理类具有以下特点:
动态代理类是public、final和非抽象类型的;
动态代理类继承了java.lang.reflect.Proxy类;
动态代理类的名字以“$Proxy”开头;
动态代理类实现getProxyClass()和newProxyInstance()方法中参数interfaces指定的所有接口;

Proxy 类的isProxyClass(Class<?> cl)静态方法可用来判断参数指定的类是否为动态代理类。只有通过Proxy类创建的类才是动态代理类;

动态代理类都具有一个public 类型的构造方法,该构造方法有一个InvocationHandler 类型的参数。

由Proxy类的静态方法创建的动态代理类的实例具有以下特点:
1. 假定变量foo 是一个动态代理类的实例,并且这个动态代理类实现了Foo 接口,那么“foo instanceof Foo”的值为true。把变量foo强制转换为Foo类型是合法的:
(Foo) foo //合法

2.每个动态代理类实例都和一个InvocationHandler 实例关联。Proxy 类的getInvocationHandler(Object proxy)静态方法返回与参数proxy指定的代理类实例所关联的InvocationHandler 对象。

3.假定Foo接口有一个amethod()方法,那么当程序调用动态代理类实例foo的amethod()方法时,该方法会调用与它关联的InvocationHandler 对象的invoke()方法。

InvocationHandler 接口为方法调用接口,它声明了负责调用任意一个方法的invoke()方法:
Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable

参数proxy指定动态代理类实例,参数method指定被调用的方法,参数args 指定向被调用方法传递的参数,invoke()方法的返回值表示被调用方法的返回值。

四、最后看一个实例:
HelloServiceProxyFactory 类的getHelloServiceProxy()静态方法负责创建实现了HelloService接口的动态代理类的实例。

例程5 HelloServiceProxyFactory.java
package proxy;
import java.lang.reflect.*;
public class HelloServiceProxyFactory
/** 创建一个实现了HelloService 接口的动态代理类的实例
* 参数helloService 引用被代理的HelloService 实例
*/
public static HelloService getHelloServiceProxy(final HelloService helloService)
//创建一个实现了InvocationHandler接口的匿名类的实例
InvocationHandler handler=new InvocationHandler()
public Object invoke(Object proxy,Method method,Object args[])throws Exception
System.out.println("before calling "+method); //预处理
Object result=method.invoke(helloService,args);
//调用被代理的HelloService 实例的方法
System.out.println("after calling "+method); //事后处理
return result;

;
Class classType=HelloService.class;
return (HelloService)Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(),
new Class[]classType,
handler);


如下所示的Client2 类先创建了一个HelloServiceImpl 实例,然后创建了一个动态代理类实例helloServiceProxy,最后调用动态代理类实例的echo()方法。
例程6 Client2.java
package proxy;
public class Client2
public static void main(String args[])
HelloService helloService=new HelloServiceImpl();
HelloService helloServiceProxy=HelloServiceProxyFactory.getHelloServiceProxy(helloService);
System.out.println("动态代理类的名字为"+helloServiceProxy.getClass().getName());
System.out.println(helloServiceProxy.echo("Hello"));


运行Client2,打印结果如下:
动态代理类的名字为$Proxy0
before calling public abstract java.lang.String proxy.HelloService.echo(java.lang.String)
after calling public abstract java.lang.String proxy.HelloService.echo(java.lang.String)
echo:Hello
从结果看出,动态代理类的名字为$Proxy0。
参考技术A JAVA的静态代理与动态代理比较
1.静态代理类:
由程序员创建或由特定工具自动生成源代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了。动态代理类:在程序运行时,运用反射机制动态创建而成。
由此可见,代理类可以为委托类预处理消息、把消息转发给委托类和事后处理消息等。
例程1 HelloService.java
package proxy;
import java.util.Date;
public interface HelloService
public String echo(String msg);
public Date getTime();

2.动态代理类
与静态代理类对照的是动态代理类,动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成,无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作,而且提高了软件系统的可扩展性,因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。

Proxy类提供了创建动态代理类及其实例的静态方法。
(1)getProxyClass()静态方法负责创建动态代理类,它的完整定义如下:
public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) throws IllegalArgumentException
参数loader 指定动态代理类的类加载器,参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口。
(2)newProxyInstance()静态方法负责创建动态代理类的实例,它的完整定义如下:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler handler) throws
IllegalArgumentException
参数loader 指定动态代理类的类加载器,参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口,参数handler 指定与动态代理类关联的 InvocationHandler 对象。
以下两种方式都创建了实现Foo接口的动态代理类的实例:
/**** 方式一 ****/
//创建InvocationHandler对象
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
//创建动态代理类
Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), new Class[] Foo.class );
//创建动态代理类的实例
Foo foo = (Foo) proxyClass.getConstructor(new Class[] InvocationHandler.class ).
newInstance(new Object[] handler );
/**** 方式二 ****/
//创建InvocationHandler对象
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
//直接创建动态代理类的实例
Foo foo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),new Class[] Foo.class , handler);
由Proxy类的静态方法创建的动态代理类具有以下特点:
动态代理类是public、final和非抽象类型的;
动态代理类继承了java.lang.reflect.Proxy类;
动态代理类的名字以“$Proxy”开头;
动态代理类实现getProxyClass()和newProxyInstance()方法中参数interfaces指定的所有接口;

浅谈代理 模式与java中的动态代理

代理模式的定义:

代理模式是一个使用律非常高的模式,定义如下:
为其他对象提供一种代理,以控制对这个对象的访问。
类图:

简单的静态代理:

public interface IRunner{
	//这是一个代理类和被代理类都需要实现的接口
	//在接口中定义一个抽象函数
	public void request();
}

//下面是真实的被代理类
public class Runner implements IRunner{
//实现接口中的方法
	public void request(){
	//实现具体的业务逻辑
	}
}
//下面是代理类
public class RunnerAgent implements IRunner{
	//要代理哪个实现类
	private IRunner runner  = null;
	//默认被代理者
	public RunnerAgent(IRunner runner){
		this.runner = runner;
	}
	//实现接口中定义的方法
	public void request(){
		this.before();
		this.runner.request();
		this.after();
	}
	//预处理
	private void before(){
	}
	//后处理
	private void after(){
	}

}
  • 我们可以看到静态代理只能代理某一个类,每个类都有一个代理类。在对通用性要求更高的场景下(比如Spring AOP)传统的静态代理不能满足需求,会使类的数目非常庞大,因此又有了动态代理。

动态代理

什么是动态代理?动态代理就是在实现阶段不用关心代理谁,而在运行阶段才指定代理哪一个对象。动态代理的一个重要应用就是面向切面编程(AOP)
AOP示意图:

通过示意图可以明显的看出来,AOP抽取出非业务逻辑代码,降低了耦合度。对于日志、事务、权限等都可以在系统设计阶段不用考虑,而在设计后通过AOP的方式织入。
动态代理的通用类图(jdk动态代理,如无特殊声明,以下动态代理均指jdk动态代理)

图中类和接口的代码:

//Subject接口
public interface Subject{
//业务操作
public void doSomething(String str);
}

//真实主题RealSubject类
public class RealSubject implements Subject{
//业务操作
	public void doSomething(String str){
		System.out.println("do something!--->" + str);
	}
}

//动态代理的Handler类
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
	//被代理对象
	private Object target = null;
	//构造函数
	public MyInvocationHandler(Object _obj){
			this.target = _obj;
	}
	//代理方法  覆盖接口InvocationHandler中的invoke方法
	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
		throws Throwable{
		//执行被代理的方法
		return  method.invoke(this.target,  args);
	}

}

//动态代理类
public class DynamicProxy<T>{
	public  static  <T>  T  newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)	{
	if(true)	{
		//执行一个前置通知
		(new BeforeAdvice()).exec();
	}
	//执行目标函数
	return (T) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, h);
}
}

//通知接口及其实现
public interface IAdvice{
	//通知方法
	public void exec();
}
public class BeforeAdvice implements IAdvice{
	public void exec(){
		System.out.println("我是前置通知,我被执行了!");
	}
}

//动态代理场景类
public class Client{
	public static void main(String[] args){
		//定义一个主题
		Subject subject = new RealSubject();
		//定义一个Handler
		InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(subject);
		//定义主题的代理
		Subject proxy = DynamicProxy.newProxyInstance(subject.getClass().
		getClassLoader(), subject.getClass.getInterfaces(),handler);
		//代理行为
		proxy.doSomething("Finish");
	}
}

运行结果:

我是前置通知,我被执行了!
do something!--->Finish

其中有这样的一行代码:return (T) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, h);
这里使用interfaces指出了被代理对象实现的接口中的方法,因此jdk动态代理就要求被代理类必须实现接口。
h是接口InvocationHandler的实现类MyInvocationHandler的实例。由h对象的invoke方法负责接管被代理类实现的接口中的方法。
在运行时,只需通过subject.getClass.getInterfaces()传参,通过反射,达到了解耦的目的。

  • jdk动态代理 vs cglib动态代理
    jdk动态代理是以接口为中心的,相当于添加类一种对于被调用者没有太大意义的限制。我们实例化的是代理对象,而不是真正被调用的类型,这在实践中可能带来不便。
    如果被调用者没有实现接口,而我们还是希望利用动态代理机制,那么可以考虑其他方式。我们知道Spring AOP支持两种模式的动态代理:jdk动态代理和cglib。如果我们选择cglib方式,就不再依赖接口。
    cglib动态代理采取的方式是创建被代理类的子类。因此要求被代理类不可以用final修饰。
    jdk动态代理的优势:
    最小化依赖关系
    代码实现简单。
    cglib代理优势:
    不需要被代理类实现额外接口。
    只操作我们关心的类,而不必为其他相关类增加工作量。
    高性能。

代理模式的优点

  • 职责清晰
    真实的角色就是实现实际的业务逻辑,不用关心其他非本职责的事务,通过后期的代理完成一件事务,附带的结果就是编程简洁清晰。
  • 高扩展性
    具体主题角色是随时都会发生变化的。只要实现了接口,不管如何变化,都离不开接口的规范,那我们的代理类完全就可以在不做任何修改的情况下使用。

参考文献:设计模式之禅 秦小波 著

以上是关于Java动态代理与静态代理的定义与区别??的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Spring AOP JDK动态代理与CGLib动态代理区别

什么是反射技术?什么是静态代理?什么是动态代理?什么是aop

静态代理和动态代理有什么区别?--乐字节java

java开发必学知识:动态代理

java静态代理与动态代理

java静态代理与动态代理简单分析