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动态代理

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我们来比较Java的classinterface的区别:

  • 可以实例化class(非abstract);
  • 不能实例化interface

所有interface类型的变量总是通过向上转型并指向某个实例的:

CharSequence cs = new StringBuilder();

有没有可能不编写实现类,直接在运行期创建某个interface的实例呢?

这是可能的,因为Java标准库提供了一种动态代理(Dynamic Proxy)的机制:可以在运行期动态创建某个interface的实例。

什么叫运行期动态创建?听起来好像很复杂。所谓动态代理,是和静态相对应的。我们来看静态代码怎么写:

定义接口:

public interface Hello {
    void morning(String name);
}

编写实现类:

public class HelloWorld implements Hello {
    public void morning(String name) {
        System.out.println("Good morning, " + name);
    }
}

创建实例,转型为接口并调用:

Hello hello = new HelloWorld();
hello.morning("Bob");

这种方式就是我们通常编写代码的方式。

还有一种方式是动态代码,我们仍然先定义了接口Hello,但是我们并不去编写实现类,而是直接通过JDK提供的一个Proxy.newProxyInstance()创建了一个Hello接口对象。这种没有实现类但是在运行期动态创建了一个接口对象的方式,我们称为动态代码。JDK提供的动态创建接口对象的方式,就叫动态代理。

一个最简单的动态代理实现如下:

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println(method);
                if (method.getName().equals("morning")) {
                    System.out.println("Good morning, " + args[0]);
                }
                return null;
            }
        };
        Hello hello = (Hello) Proxy.newProxyInstance(
            Hello.class.getClassLoader(), // 传入ClassLoader
            new Class[] { Hello.class }, // 传入要实现的接口
            handler); // 传入处理调用方法的InvocationHandler
        hello.morning("Bob");
    }
}

interface Hello {
    void morning(String name);
}

在运行期动态创建一个interface实例的方法如下:

  1. 定义一个InvocationHandler实例,它负责实现接口的方法调用;
  2. 通过Proxy.newProxyInstance()创建interface实例,它需要3个参数:
    1. 使用的ClassLoader,通常就是接口类的ClassLoader
    2. 需要实现的接口数组,至少需要传入一个接口进去;
    3. 用来处理接口方法调用的InvocationHandler实例。
  3. 将返回的Object强制转型为接口。

动态代理实际上是JDK在运行期动态创建class字节码并加载的过程,它并没有什么黑魔法,把上面的动态代理改写为静态实现类大概长这样:

public class HelloDynamicProxy implements Hello {
    InvocationHandler handler;
    public HelloDynamicProxy(InvocationHandler handler) {
        this.handler = handler;
    }
    public void morning(String name) {
        handler.invoke(
           this,
           Hello.class.getMethod("morning"),
           new Object[] { name });
    }
}

其实就是JDK帮我们自动编写了一个上述类(不需要源码,可以直接生成字节码),并不存在可以直接实例化接口的黑魔法。

小结

Java标准库提供了动态代理功能,允许在运行期动态创建一个接口的实例;

动态代理是通过Proxy创建代理对象,然后将接口方法“代理”给InvocationHandler完成的。


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