Java 代理模式详解静态代理,动态代理(JDK代理,CGLIB代理)

2024-09-07 04:08

本文主要是介绍Java 代理模式详解静态代理,动态代理(JDK代理,CGLIB代理),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

简介
代理(Proxy)是一种设计模式,提供了对目标对象另外的访问方式;即通过代理对象访问目标对象.这样做的好处是:可以在目标对象实现的基础上,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能.
这里使用到编程中的一个思想:不要随意去修改别人已经写好的代码或者方法,如果需改修改,可以通过代理的方式来扩展该方法。java 中AOP就是基于代理的设计模式。

代理模式的关键点是:代理对象与目标对象.代理对象是对目标对象的扩展,并会调用目标对象

有哪些代理模式
静态代理,动态代理(JDK动态代理,Cglib代理)

静态代理
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。
静态代理是在编译时就将接口、实现类、代理类一股脑儿全部手动完成,但如果我们需要很多的代理,每一个都这么手动的去创建实属浪费时间,而且会有大量的重复代码。
静态代理的实现比较简单,代理类通过实现与目标对象相同的接口,并在类中维护一个代理对象。通过构造器塞入目标对象,赋值给代理对象,进而执行代理对象实现的接口方法,并实现前拦截,后拦截等所需的业务功能。

  • 静态代理类:由程序员创建或者由第三方工具生成,再进行编译;在程序运行之前,代理类的.class文件已经存在了。
  • 静态代理类通常只代理一个类。
  • 静态代理事先知道要代理的是什么。

静态代理示例

/**
* 共同接口
*/
public interface ProgrammerInterface {void goToWork();void goOffWork();
}
/**
* 程序员类
*/
public class Programmer implements ProgrammerInterface{@Overridepublic void goToWork() {System.out.print("开始上班了\n");}@Overridepublic void goOffWork() {System.out.print("终于下班了\n");}
}
/**
* 程序员代理类
*/
public class ProgrammerProxy implements ProgrammerInterface {//目标类(程序员类)Programmer programmer;//构造方法,初始化目标类public ProgrammerProxy(Programmer programmer) {this.programmer = programmer;}@Overridepublic void goToWork() {System.out.print("进入了上班代理\n");programmer.goToWork();System.out.print("上班时间为:" + new Date() + "\n\n");}@Overridepublic void goOffWork() {System.out.print("进入了下班代理\n");programmer.goOffWork();System.out.print("下班时间为:" + new Date() + "\n");}
}
/**
* main 入口
*/
public class ProxyDemoApplication {public static void main(String[] args) {Programmer programmer = new Programmer();ProgrammerProxy programmerProxy = new ProgrammerProxy(programmer);programmerProxy.goToWork();programmerProxy.goOffWork();}
}

运行结果:
在这里插入图片描述
总结:静态代理一般都是类对类,一个代理类对应一个目标类,很少能公用的,因为每个类中的方法是不一样的。所以提前就把代理类写好,这样如果需要代理的类很多,就需要创建很多的代理类。

动态代理
在程序运行时,运用反射机制动态创建而成。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。

  • 动态代理类:在程序运行时,通过反射机制动态生成。
  • 动态代理类通常代理接口下的所有类。
  • 动态代理事先不知道要代理的是什么,只有在运行的时候才能确定。
  • 动态代理的调用处理程序必须事先InvocationHandler接口,及使用Proxy类中的newProxyInstance方法动态的创建代理类。
  • Java动态代理只能代理接口,要代理类需要使用第三方的CLIGB等类库。

动态代理示例

JDK动态代理示例

/**
* 人员工作接口
*/
public interface WorkInterface {void goToWork();void goOffWork();
}
/**
* 工程师类
*/
public class Engineer implements WorkInterface {@Overridepublic void goToWork() {System.out.print("工程师某某开始上班了\n");}@Overridepublic void goOffWork() {System.out.print("工程师某某下班了\n");}
}
/**
* InvocationHandler
*/
public class WorkInvocationHandler implements InvocationHandler {private Object obj;public WorkInvocationHandler(Object obj) {this.obj = obj;}/*** proxy:代表动态代理对象* method:代表正在执行的方法* args:代表调用目标方法时传入的实参*/@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.print("进入了代理\n");Object result = method.invoke(obj, args);System.out.print("时间为:" + new Date() + "\n\n");return result;}
}
/**
* 动态代理Main方法
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {//工程师类,Engineer是我们的代理对象WorkInterface engineer = new Engineer();//创建一个InvocationHandler,与代理对象关联InvocationHandler invocationHandler = new WorkInvocationHandler(engineer);Class<?> engineerClass = engineer.getClass();//新建一个代理类来代理engineer(这里就是动态生成代理类,通过实现相同接口,//达到在调用目标类之前先进入InvocationHandler,然后在通过method.invoke()方法调用原有的目标类中方法)/*** Proxy 代理类中 newProxyInstance方法参数说明* loader: 一个classloader对象,定义了由哪个classloader对象对生成的代理类进行加载* interfaces: 一个interface对象数组,表示我们将要给我们的代理对象提供一组什么样的接口,如果我们提供了这样一个接口对象数组,*             那么也就是声明了代理类实现了这些接口,代理类就可以调用接口中声明的所有方法。* h: 一个InvocationHandler对象,表示的是当动态代理对象调用方法的时候会关联到哪一个InvocationHandler对象上,并最终由其调用。*/WorkInterface engineerProxy = (WorkInterface) Proxy.newProxyInstance(engineerClass.getClassLoader(), engineerClass.getInterfaces(), invocationHandler);//调用工程师类中的方法engineerProxy.goToWork();engineerProxy.goOffWork();//将我们生成的代理类engineerProxy中相关信息打印出来String methodList = "";for (Method m : engineerProxy.getClass().getDeclaredMethods()) {methodList += m.getName() + "  ";}System.out.print("engineerProxy中的方法: " + methodList + "\n");System.out.print("engineerProxy的父类: " + engineerProxy.getClass().getSuperclass() + "\n");String interfaces = "";for (Class<?> i : engineerProxy.getClass().getInterfaces()) {interfaces += i.getName() + "  ";}System.out.print("engineerProxy中实现的接口: " + interfaces + "\n");
}

运行结果:
在这里插入图片描述
这就是JDK动态代理,通过反射来生成代理类,实现接口,并调用目标类中的方法。他跟静态代理的区别就是,代理类如何生成,静态代理的代理类必须提前去写,一个目标类需要写个代理类。工作量大,且代码体积大。
动态代理就是不需要针对每个类写个代理类,代理类都是动态生成的,这样就少很多代码。例如,现在需要对学生类的方法也需要加上时间打印,我们就可以共用一个InvocationHandler,不需要再写一个了。

/**
* 人员学习接口
*/
public interface StudyInterface {void doHomework();void read();
}
/**
* 学生类
*/
public class Student implements StudyInterface {@Overridepublic void doHomework() {System.out.print("学生某某开始写作业了\n");}@Overridepublic void read() {System.out.print("学生某某读书了\n");}
}

main方法中只要在加上下面这段代码,就可以了,可以看到 用的同一个WorkInvocationHandler,没有重新去写个InvocationHandler。因为构造函数里面参数是Object的,可以实现任何对象的代理。

StudyInterface student = new Student();
InvocationHandler studentInvocationHandler = new WorkInvocationHandler(student);
StudyInterface studentProxy = (StudyInterface) Proxy.newProxyInstance(student.getClass().getClassLoader(), student.getClass().getInterfaces(), studentInvocationHandler);
studentProxy.doHomework();
studentProxy.read();String stuProxyMethodList = "";
for (Method m : studentProxy.getClass().getDeclaredMethods()) {stuProxyMethodList += m.getName() + "  ";
}
System.out.print("studentProxy中的方法: " + stuProxyMethodList + "\n");
System.out.print("studentProxy的父类: " + studentProxy.getClass().getSuperclass() + "\n");
String stuProxyInterfaces = "";
for (Class<?> i : studentProxy.getClass().getInterfaces()) {stuProxyInterfaces += i.getName() + "  ";
}
System.out.print("studentProxy中实现的接口: " + stuProxyInterfaces + "\n\n");

运行结果:
在这里插入图片描述
可以看到,JDK动态代理只能用在目标类中实现了接口的,如果没有实现接口会怎么样那?
我们把代码稍微改造下,直接使用Student,不用接口了,看看运行结果。

Student student = new Student();
InvocationHandler studentInvocationHandler = new WorkInvocationHandler(student);
Student studentProxy = (Student) Proxy.newProxyInstance(student.getClass().getClassLoader(), student.getClass().getInterfaces(), studentInvocationHandler);
studentProxy.doHomework();
studentProxy.read();

运行结果:
在这里插入图片描述
$Proxy1 为代码动态生成的代理类,为什么?可以看我们的运行结果中

engineerProxy中的方法: equals  toString  hashCode  goOffWork  goToWork  
engineerProxy的父类: class java.lang.reflect.Proxy
engineerProxy中实现的接口: dynamicproxy.EngineerWorkInterface studentProxy中的方法: equals  toString  hashCode  read  doHomework  
studentProxy的父类: class java.lang.reflect.Proxy
studentProxy中实现的接口: dynamicproxy.StudyInterface  

总结:engineerProxy的父类为Proxy,也就是说我们的代理类其实已经继承了一个类了,java不能多继承,现在通过反射我们需要知道目标类中有哪些方法。如果不能再去继承类,就只能通过代理接口去实现代理。所以JDK动态代理只支持代理实现了接口的类,代理的是接口。具体为什么要继承Proxy,然后如何生成代理类的,代理类源码是什么样的会在其他文章写。既然JDK动态代理只能代理接口,不能代理类,那我们如果遇到目标类中没有实现接口怎么办那?就是使用CGLIB代理,下面我们看看CGLIB代理是如何实现动态代理的。

CGLIB动态代理示例
引包

<dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib</artifactId><version>3.2.12</version>
</dependency>
/**
* 教师类
*/
public class Teacher {public void attendClass() {System.out.print("老师某某上课了\n");}
}
/**
* 代理类拦截
*/
public class TeacherProxyCglib implements MethodInterceptor {/*** 实现接口,拦截方法执行增强方法,然后在回调** @param obj* @param method* @param args* @param proxy* @return* @throws Throwable*/public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {System.out.print("进入了代理\n");proxy.invokeSuper(obj, args);   //回调父类方法,也就是目标类的方法System.out.print("时间为:" + new Date() + "\n\n");return null;}
}
/**
* 动态代理Main方法
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {Enhancer enhancer = new Enhancer(); //创建加强器enhancer.setSuperclass(Teacher.class);  //设置父类enhancer.setCallback(new TeacherProxyCglib());  //设置回调Teacher teacher = (Teacher) enhancer.create();  //创建代理类teacher.attendClass();  //执行教师上课方法//将我们生成的代理类teacher中相关信息打印出来String methodList = "";for (Method m : teacher.getClass().getDeclaredMethods()) {methodList += m.getName() + "  ";}System.out.print("teacher中的方法: " + methodList + "\n");System.out.print("teacher的父类: " + teacher.getClass().getSuperclass() + "\n");String interfaces = "";for (Class<?> i : teacher.getClass().getInterfaces()) {interfaces += i.getName() + "  ";}System.out.print("teacher中实现的接口: " + interfaces + "\n\n");
}

运行结果:
在这里插入图片描述
总结:可以看到实现了代理增强,且我们的目标类并没有实现接口,CGLIB是通过继承目标类,生成子类,重写父类方法进行的代理。所以不能代理final修饰的方法,因为final修饰过的方法不可被重写。

也是看了很多文章,才整理出来,感谢那些写文章的大神。

这篇关于Java 代理模式详解静态代理,动态代理(JDK代理,CGLIB代理)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1144015

相关文章

MySQL中的分组和多表连接详解

《MySQL中的分组和多表连接详解》:本文主要介绍MySQL中的分组和多表连接的相关操作,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录mysql中的分组和多表连接一、MySQL的分组(group javascriptby )二、多表连接(表连接会产生大量的数据垃圾)MySQL中的

Java 实用工具类Spring 的 AnnotationUtils详解

《Java实用工具类Spring的AnnotationUtils详解》Spring框架提供了一个强大的注解工具类org.springframework.core.annotation.Annot... 目录前言一、AnnotationUtils 的常用方法二、常见应用场景三、与 JDK 原生注解 API 的

Java controller接口出入参时间序列化转换操作方法(两种)

《Javacontroller接口出入参时间序列化转换操作方法(两种)》:本文主要介绍Javacontroller接口出入参时间序列化转换操作方法,本文给大家列举两种简单方法,感兴趣的朋友一起看... 目录方式一、使用注解方式二、统一配置场景:在controller编写的接口,在前后端交互过程中一般都会涉及

Java中的StringBuilder之如何高效构建字符串

《Java中的StringBuilder之如何高效构建字符串》本文将深入浅出地介绍StringBuilder的使用方法、性能优势以及相关字符串处理技术,结合代码示例帮助读者更好地理解和应用,希望对大家... 目录关键点什么是 StringBuilder?为什么需要 StringBuilder?如何使用 St

使用Java将各种数据写入Excel表格的操作示例

《使用Java将各种数据写入Excel表格的操作示例》在数据处理与管理领域,Excel凭借其强大的功能和广泛的应用,成为了数据存储与展示的重要工具,在Java开发过程中,常常需要将不同类型的数据,本文... 目录前言安装免费Java库1. 写入文本、或数值到 Excel单元格2. 写入数组到 Excel表格

redis中使用lua脚本的原理与基本使用详解

《redis中使用lua脚本的原理与基本使用详解》在Redis中使用Lua脚本可以实现原子性操作、减少网络开销以及提高执行效率,下面小编就来和大家详细介绍一下在redis中使用lua脚本的原理... 目录Redis 执行 Lua 脚本的原理基本使用方法使用EVAL命令执行 Lua 脚本使用EVALSHA命令

Java并发编程之如何优雅关闭钩子Shutdown Hook

《Java并发编程之如何优雅关闭钩子ShutdownHook》这篇文章主要为大家详细介绍了Java如何实现优雅关闭钩子ShutdownHook,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录关闭钩子简介关闭钩子应用场景数据库连接实战演示使用关闭钩子的注意事项开源框架中的关闭钩子机制1.

Maven中引入 springboot 相关依赖的方式(最新推荐)

《Maven中引入springboot相关依赖的方式(最新推荐)》:本文主要介绍Maven中引入springboot相关依赖的方式(最新推荐),本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有... 目录Maven中引入 springboot 相关依赖的方式1. 不使用版本管理(不推荐)2、使用版本管理(推

Java 中的 @SneakyThrows 注解使用方法(简化异常处理的利与弊)

《Java中的@SneakyThrows注解使用方法(简化异常处理的利与弊)》为了简化异常处理,Lombok提供了一个强大的注解@SneakyThrows,本文将详细介绍@SneakyThro... 目录1. @SneakyThrows 简介 1.1 什么是 Lombok?2. @SneakyThrows

在 Spring Boot 中实现异常处理最佳实践

《在SpringBoot中实现异常处理最佳实践》本文介绍如何在SpringBoot中实现异常处理,涵盖核心概念、实现方法、与先前查询的集成、性能分析、常见问题和最佳实践,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、Spring Boot 异常处理的背景与核心概念1.1 为什么需要异常处理?1.2 Spring B