解析Spring中的静态代理和动态代理

目录一、静态代理1.1、静态代理的使用1.2、与装饰者模式的区别二、动态代理2.1、JDK 动态代理2.2、CGlib 动态代理实现

一、静态代理

1.1、静态代理的使用

静态代理,代理类和被代理的类实现了同样的接口,代理类同时持有被代理类的引用,这样,当我们需要调用被代理类的方法时,可以通过调用代理类的方法来做到。举例如下:

假设领导的工作是开会和给员工考评。

先定义一个接口:

package com.sharpcj;public interface IWork {    void meeting();    int evaluate(String name);}

然后定义领导类:

package com.sharpcj;import java.util.Random;public class Leader implements IWork {    @Override    public void meeting() {        System.out.println("领导早上要组织会议");    }    @Override    public int evaluate(String name) {        int score = new Random(System.currentTimeMillis()).nextInt(20) + 80;        System.out.println(String.format("领导给%s的考评为%s分", name, score));        return score;    }}

秘书类:

package com.sharpcj;public class Secretary implements IWork {    private Leader mLeader;    public Secretary(Leader mLeader) {        this.mLeader = mLeader;    }    @Override    public void meeting() {        System.out.println("秘书先给老板准备材料");        mLeader.metting();    }    @Override    public int evaluate(String name) {        return mLeader.evaluate(name);    }}

测试类:

package com.sharpcj;public class TestApp {    public static void main(String[] args) {        Leader leader = new Leader();        Secretary secretary = new Secretary(leader);        secretary.meeting();        secretary.evaluate("Joy");    }}

执行结果:

这个代码很简单,注意在调用Secretary类的 meeting 方法时,我们调用了Leader类的 meeting 的方法,在此之前,我们还扩充了该方法。这时有的人可能有疑惑了,这看起来有点是装饰者模式了。这到底怎么回事?

1.2、与装饰者模式的区别

实际上,在装饰器模式和代理模式之间还是有很多差别的。装饰器模式关注于在一个对象上动态的添加方法,然而代理模式关注于控制对对象的访问。换句话说,用代理模式,代理类(proxy class)可以对它的客户隐藏一个对象的具体信息。因此,当使用代理模式的时候,我们常常在一个代理类中创建一个对象的实例。并且,当我们使用装饰器模式的时候,我们通常的做法是将原始对象作为一个参数传给装饰者的构造器。

我们可以用另外一句话来总结这些差别:使用代理模式,代理和真实对象之间的的关系通常在编译时就已经确定了,而装饰者能够在运行时递归地被构造。

先看看两者的 UML 类图区别:

代理模式

装饰者模式

两者伪代码:

代理模式:

Interface Subject {    void doAction()}public class RealSubject implements Subject{    @Override    public void doAction() {};}public class Proxy implements Subject{       private RealSubject realSubject;       public Proxy(RealSubject realSubject) {             //关系在编译时确定            this.realSubject = realSubject;       }       @Override       public void doAction() {             ….             realSubject.doAction();             ….       }}

// 装饰者模式

Interface Component {    void doAction()}public class ConcreteComponent implement Component {    @Override    public void doAction() {};}public class Decorator implements Component {       private Component component;       public Decorator(Component component) {             //关系在编译时确定            this.component = new component;       }       public void doAction() {             ….             component.doAction();             ….       }}

其实代理模式和装饰者模式侧重点不一样,代理模式重点在于明确了被代理的类。如上例中,秘书很明确要代理的是的领导。而装饰者模式侧重于拓展类的方法,装饰类持有的实现Component接口的类的对象不是固定的,也就是说,装饰类可以根据在调用时传入的参数,装饰任意一个实现了 Component 接口的类。

二、动态代理

动态代理的根据实现方式的不同可以分为 JDK 动态代理和 CGlib 动态代理。

JDK 动态代理:利用反射机制生成一个实现代理接口的类,在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。CGlib 动态代理:利用ASM(开源的Java字节码编辑库,操作字节码)开源包,将代理对象类的class文件加载进来,通过修改其字节码生成子类来处理。

区别:JDK代理只能对实现接口的类生成代理;CGlib是针对类实现代理,对指定的类生成一个子类,并覆盖其中的方法,这种通过继承类的实现方式,不能代理final修饰的类。

2.1、JDK 动态代理

还是以上面的例子为例:

首先,定一个类实现 InvocationHandler 接口,并实现 invoke 方法:

package com.sharpcj;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;public class WorkInvocationHandler implements InvocationHandler {    private Object object;    public WorkInvocationHandler(Object object) {        this.object = object;    }    @Override    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        System.out.println("object: " + object.getClass().getSimpleName());        System.out.println("proxy: " + proxy.getClass().getSimpleName());        if ("meeting".equals(method.getName())) {            System.out.println("代理先准备会议材料...");            return method.invoke(object, args);        } else if ("evaluate".equals(method.getName())) {            if(args[0] instanceof String) {                if ("James".equals(args[0])) {                    System.out.println("James 犯过错误,所以考评分数较低...");                    return 70;                }            }            return method.invoke(object, args);        }        return null;    }}

然后通过 Proxy.newProxyInstance() 方法创建代理对象:

package com.sharpcj;import java.lang.reflect.Proxy;public class TestApp {    public static void main(String[] args) {        /*Leader leader = new Leader();        Secretary secretary = new Secretary(leader);        secretary.meeting();        secretary.evaluate("Joy");*/        Leader leader = new Leader();        IWork proxy = (IWork) Proxy.newProxyInstance(Leader.class.getClassLoader(),                new Class[]{IWork.class}, new WorkInvocationHandler(leader));        proxy.meeting();        proxy.evaluate("Joy");        proxy.evaluate("James");    }}

输出结果:

我们看到,通过 WorkInvocationHandler 类,我们同样可以代理 Leader 类的方法的实现,实际上我们实现的是任意的方法的实现,只是我们在创建代理对象的时候传入的是 Iwork 接口以及 Leader 类对象。这里需要注意的是:在 InvocationHandler 接口的 invoke 方法中第一个参数 proxy, 并不是我们调用方法的对象,那这个参数是什么呢?代码中,我特别增加相应打印,打印出了 proxy 的类名,实际上 proxy 是代理对象本身,它的意义在于,我们可以在 invoke 方法中,返回该代理对象,然后进行连续调用。

看如下例子:

package com.sharpcj.proxytest;public interface IWork {    IWork work(String subject);}
package com.sharpcj.proxytest;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;public class WorkInvocationHandler implements InvocationHandler {    private Object object;    public WorkInvocationHandler(Object object) {        this.object = object;    }    @Override    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        if ("work".equals(method.getName())){            System.out.println("--- work: " + args[0]);            return proxy;        }        return null;    }}
package com.sharpcj.proxytest;import java.lang.reflect.Proxy;public class TestApp {    public static void main(String[] args) {        IWork worker = (IWork) Proxy.newProxyInstance(IWork.class.getClassLoader(), new Class[]{IWork.class},                new WorkInvocationHandler(new IWork() {                    @Override                    public IWork work(String subject) {                        return null;                    }                }));        worker.work("AAA").work("BBB").work("CCC");    }}

结果如下:

2.2、CGlib 动态代理实现

首先添加 cglib 依赖

build.gradle 文件:

dependencies {    // 引入 cglib 库    compile 'cglib:cglib:3.1'    testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'}

前面说了,cglib 针对类进行代理,我们以上面的 Leader 类为例,先创建一个类实现 MethodInterceptor接口:

package com.sharpcj;import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;import java.lang.reflect.Method;public class LeaderMethodInterceptor implements MethodInterceptor {    @Override    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {        if ("meeting".equals(method.getName())) {            System.out.println("代理先准备会议材料...");            return methodProxy.invokeSuper(o, objects);        } else if ("evaluate".equals(method.getName())) {            if(objects[0] instanceof String) {                if ("James".equals(objects[0])) {                    System.out.println("James 犯过错误,所以考评分数较低...");                    return 70;                }            }            return methodProxy.invokeSuper(o, objects);        }        return null;    }}

测试代码:

package com.sharpcj;import net.sf.cglib.core.DebuggingClassWriter;import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;import java.lang.reflect.Proxy;public class TestApp {    public static void main(String[] args) {        // System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "D:\\temp\\code");  //保存生成的 class 文件        Enhancer enhancer = new Enhancer(); // 通过CGLIB动态代理获取代理对象的过程        enhancer.setSuperclass(Leader.class); // 设置enhancer对象的父类        enhancer.setCallback(new LeaderMethodInterceptor()); // 设置enhancer的回调对象        Leader proxy= (Leader)enhancer.create(); // 创建代理对象        // 通过代理对象调用目标方法        proxy.meeting();        proxy.evaluate("Joy");        proxy.evaluate("James");    }}

结果如下:

MethodInterceptor 接口只有一个 intercept 方法,这个方法有4个参数:

1)obj表示增强的对象,即实现这个接口类的一个对象;2)method表示要被拦截的方法;3)args表示要被拦截方法的参数;4)proxy表示要触发父类的方法对象;

需要注意的是,实际调用是 methodProxy.invokeSuper(), 如果使用 invoke() 方法,则需要传入被代理的类对象,否则出现死循环,造成 stackOverflow 。

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但我们好多人没想过,勇敢的冷静的理智的去接受失败,

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