JAVA代理那些事儿
深入浅出JAVA代理
1.先看一个房屋租赁例子
问题：此时若有人来整房东，派很多人来找房东假租房，这会导致房东一天到晚都忙且没收获。带来这个问题就是：重复，且责任不分离，其实房东最关系的就是签合同和收房租。
静态代理
1.代理模式
客户端直接使用的都是代理对象，不知道真实对象是谁，此时代理对象可以在客户端和真实对象之间起到中介的作用。
1.1、代理对象完全包含真实对象，客户端使用的都是代理对象的方法，和真实对象没有直接关系；
1.2、代理模式的职责：把不是真实对象该做的事情从真实对象上撇开——职责分离。
2.定义流程
在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了。
3.代码实现
代理接口
package cn.dale.spring.static_proxy.service;public interface IEmployeeService {void save(String name);void update(String name);
}
真实类或委托类
package cn.dale.spring.static_proxy.service.impl;import cn.dale.spring.static_proxy.service.IEmployeeService;public class EmployeeServiceImpl implements IEmployeeService {public void save(String name) {System.out.println("保存" + name);}public void update(String name) {System.out.println("更新" + name);}}
代理类
package cn.dale.spring.static_proxy.service.impl;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import cn.dale.spring.static_proxy.service.IEmployeeService;
import cn.dale.spring.static_proxy.tx.MyTx;public class EmployeeServiceProxy implements IEmployeeService {@Autowiredprivate IEmployeeService service;//观察能否调用到另一个实现类EmployeeServiceImpl的save()方法@Autowiredprivate MyTx tx;public void setService(IEmployeeService service) {this.service = service;}// public void setTx(MyTx tx) {// this.tx = tx;
// }public void save(String name) {tx.begin();try {service.save(name);tx.commit();} catch (Exception e) {tx.rollback();} finally {System.out.println("释放资源");}}public void update(String name) {tx.begin();try {service.update(name);tx.commit();} catch (Exception e) {tx.rollback();} finally {System.out.println("释放资源");}}
}
事务处理类
package cn.dale.spring.static_proxy.tx;import org.springframework.stereotype.Component;@Component(value="tx")
public class MyTx {public void begin(){System.out.println("开启事务");}public void commit(){System.out.println("提交事务");}public void rollback(){System.out.println("回滚事务");}
}
配置文件
测试用例:
package cn.dale.spring.static_proxy;import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;import cn.dale.spring.static_proxy.service.IEmployeeService;@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
public class static_proxyTest {@Autowiredprivate IEmployeeService proxy;@Testpublic void testStatic_Proxy() {proxy.save("HelloWorld!");proxy.update("你好世界!");}}
控制台输出结果:
4.静态代理优缺点
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。
把真实对象隐藏起来了，保护真实对象。
缺点：
代理对象的某个接口只服务于某一种类型的对象，也就是为每个真实类创建一个代理类，比如项目还有其他 service 呢。
若需要代理的方法很多，则要为每一种方法都进行代理处理。
若接口增加一个方法，除了所有实现类需要实现这个方法外，代理类也需要实现此方法。
动态代理
1.问题
就是静态代理的缺点：需要为每个真实类创建一个代理类，随着程序规模变大导致代理类急剧膨胀。可以通过动态代理解决。
2.字节码加载
如何动态的创建一份字节码?
由于 JVM 通过字节码的二进制信息加载类的，如果我们在运行期系统中，遵循 Java 编译系统组织 .class 文件的格式和结构，生成相应的二进制数据，然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类。如此，就完成了在代码中动态创建一个类的能力了。
3.动态代理动态生成字节码
动态代理类是在程序运行期间由 JVM 通过反射等机制动态的生成的，所以不存在代理类的字节码文件，动态生成字节码对象，代理对象和真实对象的关系是在程序运行时期才确定的。
4.实现动态代理方式
4.1、针对有接口：使用 JDK 动态代理；
4.2、针对无接口：使用 CGLIB 或 Javassist 组件。
接下来详细讲解JDK动态代理
1、前提
委托类（真实类），必须实现接口。
2、JDK 动态代理 API
2.1、java.lang.reflect.Proxy 类
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。
主要方法：public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler hanlder)
方法职责：为指定类加载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例
参数: loader ：类加载器，一般传递真实对象的类加载器 interfaces：代理类需要实现的接口 handler：代理执行处理器，说人话就是生成代理对象要帮你做什么
返回：创建的代理对象
2.2、java.lang.reflect.InvocationHandler 接口
主要方法：public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
方法职责：负责集中处理动态代理类上的所有方法调用，让使用者自定义做什么事情，对原来方法增强。
参数：proxy ：生成的代理对象 method：当前调用的真实方法对象 args ：当前调用方法的实参
返回：真实方法的返回结果
3、操作步骤
3.1、定义封装事务操作的一个模拟类。
3.2、实现 InvocationHandler 接口，实现 invoke 方法，实现增强操作。
3.3、在 Spring 配置文件中配置 InvocationHandler 实现类、事务操作模拟类、真实对象，让其帮我们创建对象组装依赖。
3.4、在单元测试类中注入 InvocationHandler 的 bean，在测试方法中手动使用 Proxy 创建代理对象，调用代理对象的方法
4、代码实现
事务操作类
package cn.dale.spring.jdk_proxy.tx;import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class MyTx {public void begin(){System.out.println("开启事务");}public void commit(){System.out.println("提交事务");}public void rollback(){System.out.println("回滚事务");}
}
真实类或委托类,就是房东
package cn.dale.spring.jdk_proxy.service.impl;import org.springframework.stereotype.Service;import cn.dale.spring.jdk_proxy.service.IEmployeeService;@Service(value="service")
public class EmployeeServiceImpl implements IEmployeeService {public void save(String name) {System.out.println(1/0);System.out.println("保存" + name);}public void update(String name) {System.out.println("更新" + name);}}
代理执行处理器类
package cn.dale.spring.jdk_proxy.handler;import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import cn.dale.spring.jdk_proxy.tx.MyTx;@Component
public class TxInvocationHandler implements InvocationHandler{@Autowiredprivate Object service;//真实对象的引用,类型是Objectpublic Object getService() {return service;}@Autowiredprivate MyTx tx;//事务处理对象的引用//负责集中处理动态代理类上的所有方法调用,让使用者自定义做什么事情,对原来方法做增强//proxy代理对象,method调用的方法,args方法调用参数@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {Object ret = null;tx.begin();try {//调用真实对象的方法ret = method.invoke(service, args);tx.commit();} catch (Throwable e) {tx.rollback();}return ret;}}配置文件,由于事务处理器对象和事务处理器代理类都用注解配置了,故配置文件的相关bean给注释了.
测试用例:
package cn.dale.spring.jdk_proxy;import java.lang.reflect.Proxy;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import cn.dale.spring.jdk_proxy.handler.TxInvocationHandler;
import cn.dale.spring.jdk_proxy.service.IEmployeeService;/*** @author dale*/@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext-jdk_proxy.xml")
public class jdk_proxyTest {//注入代理执行处理器对象@Autowiredprivate TxInvocationHandler handler;@Testpublic void testSave() {//根据提供的条件动态生成代理类及创建其对象IEmployeeService service = (IEmployeeService)Proxy.newProxyInstance(handler.getService().getClass().getClassLoader(), handler.getService().getClass().getInterfaces(), handler);//调用代理类的方法service.save("HelloWorld!");}@Testpublic void testUpdate() {IEmployeeService service = (IEmployeeService)Proxy.newProxyInstance(handler.getService().getClass().getClassLoader(),handler.getService().getClass().getInterfaces(),handler);service.update("HelloWorld!");}}
控制台输出结果:
5、JDK动态代理原理
1、生成动态代理的字节码
执行main方法生成字节码
import java.io.FileOutputStream;
import sun.misc.ProxyGenerator;@SuppressWarnings("restriction")
public class DynamicProxyClassGenerator {public static void main(String[] args) throws Exception {generateClassFile(EmployeeServiceImpl.class, "EmployeeServiceProxy2");}public static void generateClassFile(Class<?> targetClass, String proxyName) throws Exception {// 根据类信息和提供的代理类名称，生成字节码byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, targetClass.getInterfaces());String path = targetClass.getResource(".").getPath();System.out.println(path);FileOutputStream out = null;// 保留到硬盘中out = new FileOutputStream(path + proxyName + ".class");out.write(classFile);out.close();}
}
2、 通过反编译工具查看字节码文件
观察：save 方法，发现底层其实依然在执行 InvocationHandler 中的 invoke 方法。
public final void save(String paramString)throws {try{//h是增强处理器this.h.invoke(this, m4, new Object[] { paramString });return;}catch (RuntimeException localRuntimeException){throw localRuntimeException;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}
3、调用流程
4、优缺点
优点：对比静态代理，发现不需手动地提供那么多代理类。
缺点：
1. 真实对象必需实现接口（JDK 动态代理特有）。
2. 动态代理的最小单位是类（类中某些方法都会被处理），如果只想拦截一部分方法，可以在 invoke 方法中对要执行的方法名进行判 断。
3. 对多个真实对象进行代理的话，若使用 Spring 的话配置太多了。
4. 要手动创建代理对象，用起来麻烦。
接下来详细讲解CGLIB动态代理和原理
1、JDK 动态代理的问题
JDK 动态代理要求真实类必须实现接口。而 CGLIB 与 JDK 动态代理不同是，真实类不用实现接口，生成代理类的代码不一样且代理类会继承真实类。
2、CGLIB 动态代理 API
org.springframework.cglib.proxy.Enhancer，类似 JDK 中 Proxy，用来生成代理类创建代理对象的。
org.springframework.cglib.proxy.InvocationHandler，类似 JDK 中 InvocationHandler，让使用者自定义做什么事情，对原来方法增强。
3、操作步骤
3.1、修改 TransactionHandler 实现 org.springframework.cglib.proxy.InvocationHandler 接口，其他不变。
3.2、修改单元测试类中的测试方法，改用 Enhancer 来生成代理类创建代理对象的。
4、代码实现
代理执行处理器类
package cn.dale.spring.cglib_proxy.handler;import java.lang.reflect.Method;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;import cn.dale.spring.cglib_proxy.tx.MyTx;@Component(value="txx")
public class TxInvocationHandler implements org.springframework.cglib.proxy.InvocationHandler{@Autowiredprivate Object service;public Object getService() {return service;}@Autowiredprivate MyTx tx;@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {Object ret = null;tx.begin();try {ret = method.invoke(service, args);tx.commit();} catch (Exception e) {tx.rollback();}return ret;}}
其他的组件和JDK动态代理一样!
测试用例:
package cn.dale.spring.cglib_proxy;import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import cn.dale.spring.cglib_proxy.handler.TxInvocationHandler;
import cn.dale.spring.cglib_proxy.service.impl.EmployeeServiceImpl;@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext-cglib_proxy.xml")
public class Cglib_ProxyTest {//注入代理执行处理器对象@Autowiredprivate TxInvocationHandler handler;@Testpublic void testCglib_Proxy() {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(handler.getService().getClass().getClass());//设置代理类的父类对象为真实对象enhancer.setCallback(handler);//设置真实对象方法增强EmployeeServiceImpl proxy = (EmployeeServiceImpl)enhancer.create();//根据提供的条件生成动态代理类及其对象proxy.save("HelloWorld!");//调用代理对象方法proxy.update("HelloWorld!");}}
5、调用流程
动态代理总结
1、动态代理图示
2、JDK动态代理总结
2.1、Java 动态代理是使用 java.lang.reflect 包中的 Proxy 类与 InvocationHandler 接口这两个来完成的。
2.2、要使用 JDK 动态代理，真实类必须实现接口。**
2.3、JDK 动态代理将会拦截所有 pubic 的方法（因为只能调用接口中定义的方法），这样即使在接口中增加了新的方法，不用修改代码也会被拦截。
2.4、动态代理的最小单位是类（类中某些方法都会被处理），如果只想拦截一部分方法，可以在 invoke 方法中对要执行的方法名进行判断。
3、CGLIB 动态代理总结
3.1、CGLIB 可以生成真实类的子类，并重写父类非 final 修饰符的方法。
3.2、要求类不能是 final 的，要拦截的方法要是非 final、非 static、非 private 的。
3.3、动态代理的最小单位是类（类中某些方法都会被处理），如果只想拦截一部分方法，可以在 invoke 方法中对要执行的方法名进行判断。
4、关于性能
JDK 动态代理是基于实现接口的，CGLIB 和 Javassit 是基于继承委托类的。
从性能上考虑：Javassit > CGLIB > JDK。
MyBatis 延迟加载对象，采用的是 Javassit 的方式。
对接口创建代理优于对类创建代理，因为会产生更加松耦合的系统，也更符合面向接口编程规范。
若委托类实现了接口，优先选用 JDK 动态代理。
若委托类没有实现任何接口，使用 Javassit 和 CGLIB 动态代理。
动态代理问题：对多个 service 对象增强配置太多，还有要手动创建代理对象，在使用时不是面向接口，还要编写 InvocationHandler 接口的实现类。
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