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try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } 清单3静态代理类 Java代码 /** * 代理类实现了代理接口。 */ public class ProxySubject implements Subject { //代理类持有一个委托类的对象引用 private Subject delegate; public ProxySubject(Subject delegate) { this.delegate delegate; } /** * 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 * * param taskName */ Override public void dealTask(String taskName) { long stime System.currentTimeMillis(); //将请求分派给委托类处理 delegate.dealTask(taskName); long ftime System.currentTimeMillis(); System.out.println(执行任务耗时(ftime - stime)毫秒); } } 清单4生成静态代理类工厂 Java代码 public class SubjectStaticFactory { //客户类调用此工厂方法获得代理对象。 //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。 public static Subject getInstance(){ return new ProxySubject(new RealSubject()); } } 清单5客户类 Java代码 public class Client1 { public static void main(String[] args) { Subject proxy SubjectStaticFactory.getInstance(); proxy.dealTask(DBQueryTask); } } 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。 1java.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6Proxy类的静态方法 Java代码 // 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 static InvocationHandler getInvocationHandler(Object proxy) // 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 static Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class[] interfaces) // 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 static boolean isProxyClass(Class cl) // 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 static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) 2java.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7InvocationHandler的核心方法 Java代码 // 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 // 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 Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 3java.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 // 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 // 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 InvocationHandler handler new InvocationHandlerImpl(..); // 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 Class clazz Proxy.getProxyClass(classLoader, new Class[] { Interface.class, ... }); // 通过反射从生成的类对象获得构造函数对象 Constructor constructor clazz.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }); // 通过构造函数对象创建动态代理类实例 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 // 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 InvocationHandler handler new InvocationHandlerImpl(..); // 通过 Proxy 直接创建动态代理类实例 Interface proxy (Interface)Proxy.newProxyInstance( classLoader, 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 /** * 动态代理类对应的调用处理程序类 */ public class SubjectInvocationHandler implements InvocationHandler { //代理类持有一个委托类的对象引用 private Object delegate; public SubjectInvocationHandler(Object delegate) { this.delegate delegate; } Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { long stime System.currentTimeMillis(); //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。 //因为示例程序没有返回值所以这里忽略了返回值处理 method.invoke(delegate, args); long ftime System.currentTimeMillis(); System.out.println(执行任务耗时(ftime - stime)毫秒); return null; } } 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 /** * 生成动态代理对象的工厂. */ public class DynProxyFactory { //客户类调用此工厂方法获得代理对象。 //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。 public static Subject getInstance(){ Subject delegate new RealSubject(); InvocationHandler handler new SubjectInvocationHandler(delegate); Subject proxy null; proxy (Subject)Proxy.newProxyInstance( delegate.getClass().getClassLoader(), delegate.getClass().getInterfaces(), handler); return proxy; } } 清单12动态代理客户类 Java代码 public class Client { public static void main(String[] args) { Subject proxy DynProxyFactory.getInstance(); proxy.dealTask(DBQueryTask); } } 4、动态代理机制特点 首先是动态生成的代理类本身的一些特点。1包如果所代理的接口都是 public 的那么它将被定义在顶层包即包路径为空如果所代理的接口中有非 public 的接口因为接口不能被定义为 protect 或 private所以除 public 之外就是默认的 package 访问级别那么它将被定义在该接口所在包假设代理了 com.ibm.developerworks 包中的某非 public 接口 A那么新生成的代理类所在的包就是 com.ibm.developerworks这样设计的目的是为了最大程度的保证动态代理类不会因为包管理的问题而无法被成功定义并访问2类修 饰符该代理类具有 final 和 public 修饰符意味着它可以被所有的类访问但是不能被再度继承3类名格式是“$ProxyN”其中 N 是一个逐一递增的阿拉伯数字代表 Proxy 类第 N 次生成的动态代理类值得注意的一点是并不是每次调用 Proxy 的静态方法创建动态代理类都会使得 N 值增加原因是如果对同一组接口包括接口排列的顺序相同试图重复创建动态代理类它会很聪明地返回先前已经创建好的代理类的类对象而不会再尝试去创 建一个全新的代理类这样可以节省不必要的代码重复生成提高了代理类的创建效率。4类继承关系该类的继承关系如图 图2动态代理类的继承关系 由图可见Proxy 类是它的父类这个规则适用于所有由 Proxy 创建的动态代理类。而且该类还实现了其所代理的一组接口这就是为什么它能够被安全地类型转换到其所代理的某接口的根本原因。 接下来让我们了解一下代理类实例的一些特点。每个实例都会关联一个调用处理器对象可以通过 Proxy 提供的静态方法 getInvocationHandler 去获得代理类实例的调用处理器对象。在代理类实例上调用其代理的接口中所声明的方法时这些方法最终都会由调用处理器的 invoke 方法执行此外值得注意的是代理类的根类 java.lang.Object 中有三个方法也同样会被分派到调用处理器的 invoke 方法执行它们是 hashCodeequals 和 toString可能的原因有一是因为这些方法为 public 且非 final 类型能够被代理类覆盖二是因为这些方法往往呈现出一个类的某种特征属性具有一定的区分度所以为了保证代理类与委托类对外的一致性这三个方法也应 该被分派到委托类执行。当代理的一组接口有重复声明的方法且该方法被调用时代理类总是从排在最前面的接口中获取方法对象并分派给调用处理器而无论代理 类实例是否正在以该接口或继承于该接口的某子接口的形式被外部引用因为在代理类内部无法区分其当前的被引用类型。 接着来了解一下被代理的一组接口有哪些特点。首先要注意不能有重复的接口以避免动态代理类代码生成时的编译错误。其次这些接口对于类装载器 必须可见否则类装载器将无法链接它们将会导致类定义失败。再次需被代理的所有非 public 的接口必须在同一个包中否则代理类生成也会失败。最后接口的数目不能超过 65535这是 JVM 设定的限制。 最后再来了解一下异常处理方面的特点。从调用处理器接口声明的方法中可以看到理论上它能够抛出任何类型的异常因为所有的异常都继承于 Throwable 接口但事实是否如此呢答案是否定的原因是我们必须遵守一个继承原则即子类覆盖父类或实现父接口的方法时抛出的异常必须在原方法支持的异常列表之 内。所以虽然调用处理器理论上讲能够但实际上往往受限制除非父接口中的方法支持抛 Throwable 异常。那么如果在 invoke 方法中的确产生了接口方法声明中不支持的异常那将如何呢放心Java 动态代理类已经为我们设计好了解决方法它将会抛出 UndeclaredThrowableException 异常。这个异常是一个 RuntimeException 类型所以不会引起编译错误。通过该异常的 getCause 方法还可以获得原来那个不受支持的异常对象以便于错误诊断。 5、动态代理的优点和美中不足 优点 动态代理与静态代理相比较最大的好处是接口中声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的方法中处理 InvocationHandler.invoke。这样在接口方法数量比较多的时候我们可以进行灵活处理而不需要像静态代理那样每一个方法进 行中转。在本示例中看不出来因为invoke方法体内嵌入了具体的外围业务记录任务处理前后时间并计算时间差实际中可以类似Spring AOP那样配置外围业务。 美中不足 诚然Proxy 已经设计得非常优美但是还是有一点点小小的遗憾之处那就是它始终无法摆脱仅支持 interface 代理的桎梏因为它的设计注定了这个遗憾。回想一下那些动态生成的代理类的继承关系图它们已经注定有一个共同的父类叫 Proxy。Java 的继承机制注定了这些动态代理类们无法实现对 class 的动态代理原因是多继承在 Java 中本质上就行不通。 有很多条理由人们可以否定对 class 代理的必要性但是同样有一些理由相信支持 class 动态代理会更美好。接口和类的划分本就不是很明显只是到了 Java 中才变得如此的细化。如果只从方法的声明及是否被定义来考量有一种两者的混合体它的名字叫抽象类。实现对抽象类的动态代理相信也有其内在的价值。此 外还有一些历史遗留的类它们将因为没有实现任何接口而从此与动态代理永世无缘。如此种种不得不说是一个小小的遗憾。转载于:https://www.cnblogs.com/bingzhikun/p/4797679.html
