设计模式之Jdk动态代理

Posted 2021-11-23 jilodream

什么是动态代理呢?
就是在java的运行过程中，动态的生成的代理类。（为了更熟悉的了解动态代理，你必须先熟悉代理模式，可点击设计模式之代理模式 阅读）
我们知道java属于解释型语言，是在运行过程中，寻找字节码文件从而实现类加载的。
但是字节码文件并不需要一定是硬盘中的class文件，也可以是来自网络、数据库或者是直接生成的数据流。因此这就给虚拟机动态的生成代理类提供了可能。
Java 1.3 正式引入，动态代理(Dynamic proxies)特性。
前一篇文章我们已经知道Proxy是代理模式的核心，而动态代理就是在运行期间由虚拟机根据需要，动态的生成出这样一个代理类。
我们可以直接看java的实现方法：

 1 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 2 import java.lang.reflect.Proxy;
 3 
 4 public class DynamicProxyInvoker
 5 {
 6     public static void main(String[] args)
 7     {
 8         InvocationHandler proxyHandler = new SuperStarInvocationHandler("messi");
 9         ISuperStar superStarDynamicProxy = (ISuperStar) Proxy.newProxyInstance(ISuperStar.class.getClassLoader(), new Class<?>[]
10         { ISuperStar.class }, proxyHandler);
11         superStarDynamicProxy.signContract();
12         superStarDynamicProxy.negotiate();
13     }
14 }

 1 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 2 import java.lang.reflect.Method;
 3 
 4 public class SuperStarInvocationHandler implements InvocationHandler
 5 {
 6     private String proxyName;
 7     ISuperStar superStar;
 8     
 9     public SuperStarInvocationHandler(String startName)
10     {
11         this.proxyName = startName + "‘s proxy";
12         superStar = new SuperStar(startName);
13     }
14     
15     @Override
16     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
17     {
18         System.out.println(proxyName + " signContract");
19         Object object = method.invoke(superStar, args);
20         return object;
21     }
22     
23 }

 1 public interface ISuperStar
 2 {
 3     /**
 4      * 签约
 5      */
 6     public void signContract();
 7     
 8     /**
 9      * 谈判
10      */
11     public void negotiate();
12 }

 1 public class SuperStar implements ISuperStar
 2 {
 3     private String starName;
 4     public SuperStar(String starName)
 5     {
 6         this.starName=starName;
 7     }
 8     
 9     @Override
10     public void signContract()
11     {
12         System.out.println(starName+" signContract");
13         // to do sth
14         return;
15     }
16     
17     @Override
18     public void negotiate()
19     {
20         System.out.println(starName+" negotiate");
21         // to do sth
22         return;
23     }
24 }

superStarDynamicProxy是由系统自动生成的，一个实现了接口ISuperStar的类。这个类并不存在于具体的实现。同时由于系统也不知道我们具体需要在代理类中做哪些的操作。
因此需要我们自己提前安排好一个处理类SuperStarInvocationHandler。这个处理类中实现了代理类中是如何调用实现类中的方法的逻辑。
他们的调用关系图是这样的：

       我们可以看到动态代理的结构图中，代理方并不会直接调用到被代理方，而是通过业务处理类来调用的。因此业务处理类需要保持一个被代理方的实例对象。（非强制）通过虚拟机主动生成动态代理类，我们可以发现，调用方和被调用方在代码实现阶段其实是断层的。并不存在依次的直接调用关系。因此耦合的概念会更浅。同时由于不再需要为像静态代理那样为每个类都实现一个代理类，因此以切面的形式加入代理层成为可能。这个我会在后续的文章中介绍。

       ps ：有兴趣的同学可以在main方法中手动的将动态代理生成的代理方superStarDynamicProxy的字节码导入到一个.class文件中，然后反编译该文件。你就会发现，这个类其实就是被代理方所实现接口的一个适配类。其中的所有方法的实现都是调用业务处理类SuperStarInvocationHandler，再由业务处理类通过反射动态的调用到SuperStar类的。

动态代理的不足

1、早期由于jdk反射的性能有限，因此jdk的动态代理方式在性能上并不是很优越，但是随着jdk对于反射性能的优化，此处的性能损耗已经越来越小。
2、从构建动态代理类的源码（有兴趣的同学也可以按照前文的形式反编译），或者是手动添加一个Instance Proxy的形式。
我们可以发现，代理类其实是继承自Proxy的同时实现了接口。因此动态代理只能用来解决接口动态代理的场景，因为java是不允许集成自多个类的。此问题可以使用CGLIB来解决，有兴趣的同学可以自己看下，这个我会在后边的文章中介绍。