Java動態代理與靜態代理實例分析

這篇文章主要介紹了Java動態代理與靜態代理實例分析的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇Java動態代理與靜態代理實例分析文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

一、靜態代理

靜態代理的使用

靜態代理，代理類和被代理的類實現了同樣的接口，代理類同時持有被代理類的引用，這樣，當我們需要調用被代理類的方法時，可以通過調用代理類的方法來做到。

舉例：假設領導的工作是開會和給員工考評。

先定義一個接口：

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

然后定義領導類：

package com.sharpcj;
import java.util.Random;
public class Leader implements IWork {
    @Override
    public void meeting() {
        System.out.println("領導早上要組織會議");
    }
    @Override
    public int evaluate(String name) {
        int score = new Random(System.currentTimeMillis()).nextInt(20) + 80;
        System.out.println(String.format("領導給%s的考評為%s分", name, score));
        return score;
    }
}

秘書類：

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("秘書先給老板準備材料");
        mLeader.metting();
    }
    @Override
    public int evaluate(String name) {
        return mLeader.evaluate(name);
    }
}

測試類：

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");
    }
}

執行結果：

這個代碼很簡單，注意在調用Secretary類的 meeting 方法時，我們調用了Leader類的 meeting 的方法，在此之前，我們還擴充了該方法。這時有的人可能有疑惑了，這看起來有點是裝飾者模式了。這到底怎么回事？

與裝飾者模式的區別

實際上，在裝飾器模式和代理模式之間還是有很多差別的。裝飾器模式關注于在一個對象上動態的添加方法，然而代理模式關注于控制對對象的訪問。換句話說，用代理模式，代理類（proxy class）可以對它的客戶隱藏一個對象的具體信息。因此，當使用代理模式的時候，我們常常在一個代理類中創建一個對象的實例。并且，當我們使用裝飾器模式的時候，我們通常的做法是將原始對象作為一個參數傳給裝飾者的構造器。

我們可以用另外一句話來總結這些差別：使用代理模式，代理和真實對象之間的的關系通常在編譯時就已經確定了，而裝飾者能夠在運行時遞歸地被構造。

先看看兩者的 UML 類圖區別：

代理模式：

裝飾者模式：

兩者偽代碼：

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) {
             //關系在編譯時確定
            this.realSubject = realSubject;
       }
       @Override
       public void doAction() {
             ….
             realSubject.doAction();
             ….
       }
}

裝飾者模式;

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) {
             //關系在編譯時確定
            this.component = new component;
       }
       public void doAction() {
             ….
             component.doAction();
             ….
       }
}

其實代理模式和裝飾者模式側重點不一樣，代理模式重點在于明確了被代理的類。如上例中，秘書很明確要代理的是的領導。而裝飾者模式側重于拓展類的方法，裝飾類持有的實現Component接口的類的對象不是固定的，也就是說，裝飾類可以根據在調用時傳入的參數，裝飾任意一個實現了 Component 接口的類。

二、動態代理

動態代理的根據實現方式的不同可以分為 JDK 動態代理和 CGlib 動態代理。

JDK 動態代理：利用反射機制生成一個實現代理接口的類，在調用具體方法前調用InvokeHandler來處理。
CGlib 動態代理：利用ASM（開源的Java字節碼編輯庫，操作字節碼）開源包，將代理對象類的class文件加載進來，通過修改其字節碼生成子類來處理。
區別：JDK代理只能對實現接口的類生成代理；CGlib是針對類實現代理，對指定的類生成一個子類，并覆蓋其中的方法，這種通過繼承類的實現方式，不能代理final修飾的類。

JDK 動態代理

還是以上面的例子為例：
首先，定一個類實現 InvocationHandler 接口，并實現 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("代理先準備會議材料...");
            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 犯過錯誤，所以考評分數較低...");
                    return 70;
                }
            }
            return method.invoke(object, args);
        }
        return null;
    }
}

然后通過 Proxy.newProxyInstance() 方法創建代理對象：

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");
    }
}

輸出結果：

我們看到，通過 WorkInvocationHandler 類，我們同樣可以代理 Leader 類的方法的實現，實際上我們實現的是任意的方法的實現，只是我們在創建代理對象的時候傳入的是 Iwork 接口以及 Leader 類對象。

這里需要注意的是：在 InvocationHandler 接口的 invoke 方法中第一個參數 proxy, 并不是我們調用方法的對象，那這個參數是什么呢？代碼中，我特別增加相應打印，打印出了 proxy 的類名，實際上 proxy 是代理對象本身，它的意義在于，我們可以在 invoke 方法中，返回該代理對象，然后進行連續調用。

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");
    }
}

結果如下：

CGlib 動態代理實現

首先添加 cglib 依賴

build.gradle 文件：

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

前面說了，cglib 針對類進行代理，我們以上面的 Leader 類為例，先創建一個類實現 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("代理先準備會議材料...");
            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 犯過錯誤，所以考評分數較低...");
                    return 70;
                }
            }
            return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
        }
        return null;
    }
}

測試代碼：

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(); // 通過CGLIB動態代理獲取代理對象的過程
        enhancer.setSuperclass(Leader.class); // 設置enhancer對象的父類
        enhancer.setCallback(new LeaderMethodInterceptor()); // 設置enhancer的回調對象
        Leader proxy= (Leader)enhancer.create(); // 創建代理對象

        // 通過代理對象調用目標方法
        proxy.meeting();
        proxy.evaluate("Joy");
        proxy.evaluate("James");
    }
}

結果如下：

MethodInterceptor 接口只有一個 intercept 方法，這個方法有4個參數：

• 1）obj表示增強的對象，即實現這個接口類的一個對象；

• 2）method表示要被攔截的方法；

• 3）args表示要被攔截方法的參數；

• 4）proxy表示要觸發父類的方法對象；

需要注意的是:實際調用是 methodProxy.invokeSuper(), 如果使用 invoke() 方法，則需要傳入被代理的類對象，否則出現死循環，造成 stackOverflow 。

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