Java-JDK动态代理（AOP）使用及实现原理分析
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2020-10-18 04:28
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作者 | 刺客伍六七
来源 | urlify.cn/Y3Mnae
第一章:代理的介绍
介绍:我们需要掌握的程度
动态代理(理解) 基于反射机制
掌握的程度:
1.什么是动态代理?
2.动态代理能够做什么?
后面我们在用Spirng和Mybatis的时候,要理解怎么使用的.
1.什么是代理?
代理,在我们日常生活之中就有体现,代购,中介,换ip,商家等等.
比如有一家美国的大学,可以对全世界招生.留学中介(代理 )
留学中介(代理):帮助这家美国的学校招生,中介是学校的代理中介是代替学校完成招生功能
代理特点
中介和代理他们要做的事情是一致的:招生
中介是学校代理,学校是目标
家长-------->中介(学校介绍,办理入学手续)---------->美国学校
中介是代理,收取费用
2.为什么要找中介
为什么要找中介?
1.中介是专业的,方便.
2.家长现在不能自己去找学校。家长没有能力访问学校.或者美国学校不接收个人来访
买东西都是商家卖, 商家是某个商品的代理, 你个人买东西,肯定不会让你接触到厂家的.
第二章:静态代理
2.1 使用代理模式的作用
功能增强:在你原有的功能上,增加了额外的功能.新增加的功能,叫做功能增强
控制访问:代理类不让你访问目标,例如商家不让用户访问厂家
2.2 实现代理的方式
1.静态代理:
1)代理类是自己手工实现的,自己创建一个java类,表示代理类
2)同时你所要代理的目标
特点：1）实现简单2）容易理解。
模拟一个用户购买u盘的行为。
用户是客户端类
商家：代理，代理某个品牌的u盘。
厂家：目标类。
三者的关系：用户（客户端）-—-商家（代理）-—-厂家（目标）
商家和厂家都是卖u盘的，他们完成的功能是一致的，都是卖u盘。
实现步骤:
实现步骤
1.创建一个接口,定义卖u盘的方法,表示你的厂家和商家做的事情
2.创建厂家类,实现1步骤的接口
3.创建商家,就是代理,也需要实现1步骤中的接口
4.创建客户端类,调用商家的方法买一个u盘
2.3 具体实现
实现步骤
1.创建一个接口,定义卖u盘的方法,表示你的厂家和商家做的事情
package com.rango.service;
public interface usbSell {
/**
* 定义一个方法 参数 amount:表示一次购买的数量,暂时不用
* 返回值表示一个u盘的价格
* @param amount
* @return
*/
float sell(int amount);
}
2.创建厂家类,实现1步骤的接口
package com.rango.factory;
import com.rango.service.usbSell;
//目标类:金士顿厂家,不接受用户的单独购买
public class UsbKingFactory implements usbSell {
/**
* 定义一个方法 参数 amount:表示一次购买的数量,暂时不用
* 返回值表示一个u盘的价格
*
* @param amount
* @return
*/
@Override
//一个128G的U盘是85元.
// 后期根据amount,可以实现不同的价格,例如10000个,单击是80,50000个75
public float sell(int amount) {
return 85.0f*amount;
}
}
3.创建商家,就是代理,也需要实现1步骤中的接口
package com.rango.business;
import com.rango.factory.UsbKingFactory;
import com.rango.service.usbSell;
//淘宝是一个商家,代理金士顿U盘的销售
public class TaoBao implements usbSell {
// 声明 商家代理的厂家具体是谁
private UsbKingFactory factory =new UsbKingFactory();
@Override
// 实现销售U盘功能
public float sell(int amount) {
// 向厂家发送订单,告诉厂家,我买了U盘,厂家发货
// 发送给工厂,我需要的订单,返回报价
float price = factory.sell(amount);
// 商家需要加价也就是代理要增加价格
price = price + 25;
//在目标类的方法调用后,你做的其他功能,都是增强的意思
System.out.println("淘宝再给你返回一个优惠券,或者红包");
// 增加的价格
return price;
}
}
4.创建客户端类,调用商家的方法买一个u盘
import com.rango.business.TaoBao;
public class shopMain {
public static void main(String[] args){
// 创建代理的商家淘宝对象
TaoBao taoBao = new TaoBao();
// 我只向淘宝买一件产品,得到报价
float price = taoBao.sell(2);
System.out.println("购买一件产品.淘宝的报价为: "+price);
}
}
所以我们再次总结代理类完成的功能:
目标类中方法的调用
功能增强
所属我们只有一个代理商,我们实际上可以写多个代理商,
2.4 静态代理的优缺点
我们再次总结一下静态代理的优缺点
优点:
实现简单
容易简单
确定:当你的项目中,目标类的代理类很多的时候,有一下的缺点
当目标类增加了,代理类可能也需要成倍的增加
当你的接口中功能在增加了,或者修改了,会影响众多的实现类,厂家类,代理都需要修改,影响比较多.
所以我们继续学习动态代理
第三章 动态代理
本章,我们所掌握的是
1)什么是动态代理?
使用jdk的反射机制,创建对象的能力,创建的是代理类的的对象.而不用我们创建类文件,不用写java文件, 什么叫动态?在程序执行时,调用jdk提供的方法才能创建代理类的对象
2)知道动态代理能做什么?
2.1 静态代理和动态代理模式的对比
在静态代理中目标很多的时候,可以使用动态代理,避免静态代理的缺点
在静态代理中目标类很多时候,可以使用动态代理,避免静态代理的缺点。
动态代理中目标类即使很多,
代理类数量可以很少,
当你修改了接口中的方法时,不会影响代理类。
动态代理:在程序执行过程中,使用jdk的反射机制,创建代理类对象,并动态的指定要代理目标类。
换句话说:动态代理是一种创建java象的能力,让你不用创建 TaoBao类就能创建代理类对象,除去了中间商
在java中,要想创建对象
创建类文件,java 文件编译为class
使用构造方法,创建类的对象
2.1 动态代理的介绍
动态代理是指代理类对象在程序运行时由JVM根据反射机制动态生成的。动态代理不需要定义代理类的，java源文件。
动态代理其实就是jdk运行期间，动态创建class字节码并加载到JVM。
动态代理的实现方式常用的有两种：使用JDK代理，与通过CGLlB动态代理。
动态代理的实现:
jdk动态代理(理解):使用java反射包中的类和接口实现动态代理的功能,反射包java.lang.reflect,里面有三个类:InvocationHandler,Method,Proxy
cglib动态代理(了解): cglib是第三方的工具库,创建代理对象
cglib的原理是继承，cglib通过继承目标类，创建它的子类，在子类中
重写父类中同名的方法，实现功能的修改。因为cglib是继承，重写方法，所以要求目标类不能是fina1的，方法也不能是final的。cglib的要求目标类比较宽松，只要能继承就可以了。cglib在很多的框架中使用，
比如mybatis，spring框架中都有使用。
package Test;
import com.rango.Impl.HelloServiceImpl;
import com.rango.service.HelloService;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
// HelloService service = new HelloServiceImpl();
// service.sayhello("张三");
// 以上是常规方法执行sayhello
// 下面我们使用反射机制进行创建sayhello方法,核心Method(类中的方法)
HelloServiceImpl target = new HelloServiceImpl();
// 获取sayhello名称对应的Method类对象
// public Method getM ethod(String name, Class... parameterTypes)
// 加入,该方法的参数有多个该怎么办?
// parameterTypes参数是一个类对象数组，按声明的顺序标识方法的形式参数类型。
Method method = HelloService.class.getMethod("sayhello", String.class);
// 通过Metho可以执行sayhello方法的调用
/*
* public Object invoke(Object obj, Object... args)
* 表示执行方法的调用
* 参数:
* 1.Object,表示对象,要执行这个对象的方法
* 2.Object...args,方法执行时的参数值
* 返回值:
* Object:方法执行后的返回值
* */
Object ret = method.invoke(target, "李四");
}
}
2.2 回顾反射 Method类
Method类的结构图
Class Method
java.lang.reflect.AccessibleObject
java.lang.reflect.Method
java.lang.reflect.Executable
java.lang.Object
2.2.1 class.getMethod
Method method = HelloService.class.getMethod("sayhello", String.class,Integer.class);
提出问题?
public Method getMethod(String name, Class... parameterTypes)
加入,该方法的参数有多个该怎么办?
parameterTypes参数是一个类对象数组，按声明的顺序标识方法的形式参数类型。
2.2.2 Method.invoke
public Object invoke(Object obj,Object... args)
* public Object invoke(Object obj, Object... args)
* 表示执行方法的调用
* 参数:
* 1.Object,表示对象,要执行这个对象的方法
* 2.Object...args,方法执行时的参数值
* 返回值:
* Object:方法执行后的返回值
*
2.3 JDK动态代理
实现步骤
1.创建一个接口,定义卖u盘的方法,表示你的厂家和商家做的事情
package com.rango.service;
public interface usbSell {
/**
* 定义一个方法 参数 amount:表示一次购买的数量,暂时不用
* 返回值表示一个u盘的价格
* @param amount
* @return
*/
float sell(int amount);
}
2.创建厂家类,实现1步骤的接口
package com.rango.factory;
import com.rango.service.usbSell;
//目标类:金士顿厂家,不接受用户的单独购买
public class UsbKingFactory implements usbSell {
/**
* 定义一个方法 参数 amount:表示一次购买的数量,暂时不用
* 返回值表示一个u盘的价格
*
* @param amount
* @return
*/
@Override
//一个128G的U盘是85元.
// 后期根据amount,可以实现不同的价格,例如10000个,单击是80,50000个75
public float sell(int amount) {
return 85.0f*amount;
}
}
3.创建商家,就是代理,也需要实现1步骤中的接口
package com.rango.business;
import com.rango.factory.UsbKingFactory;
import com.rango.service.usbSell;
//淘宝是一个商家,代理金士顿U盘的销售
public class TaoBao implements usbSell {
// 声明 商家代理的厂家具体是谁
private UsbKingFactory factory =new UsbKingFactory();
@Override
// 实现销售U盘功能
public float sell(int amount) {
// 向厂家发送订单,告诉厂家,我买了U盘,厂家发货
// 发送给工厂,我需要的订单,返回报价
float price = factory.sell(amount);
// 商家需要加价也就是代理要增加价格
price = price + 25;
//在目标类的方法调用后,你做的其他功能,都是增强的意思
System.out.println("淘宝再给你返回一个优惠券,或者红包");
// 增加的价格
return price;
}
}
4.创建客户端类,调用商家的方法买一个u盘
import com.rango.business.TaoBao;
public class shopMain {
public static void main(String[] args){
// 创建代理的商家淘宝对象
TaoBao taoBao = new TaoBao();
// 我只向淘宝买一件产品,得到报价
float price = taoBao.sell(2);
System.out.println("购买一件产品.淘宝的报价为: "+price);
}
}
所以我们再次总结代理类完成的功能:
目标类中方法的调用
功能增强
所属我们只有一个代理商,我们实际上可以写多个代理商,
2.4 静态代理的优缺点
我们再次总结一下静态代理的优缺点
优点:
实现简单
容易简单
确定:当你的项目中,目标类的代理类很多的时候,有一下的缺点
当目标类增加了,代理类可能也需要成倍的增加
当你的接口中功能在增加了,或者修改了,会影响众多的实现类,厂家类,代理都需要修改,影响比较多.
所以我们继续学习动态代理
第三章 动态代理
本章,我们所掌握的是
1)什么是动态代理?
使用jdk的反射机制,创建对象的能力,创建的是代理类的的对象.而不用我们创建类文件,不用写java文件, 什么叫动态?在程序执行时,调用jdk提供的方法才能创建代理类的对象
2)知道动态代理能做什么?
2.1 静态代理和动态代理模式的对比
在静态代理中目标很多的时候,可以使用动态代理,避免静态代理的缺点
在静态代理中目标类很多时候,可以使用动态代理,避免静态代理的缺点。
动态代理中目标类即使很多,
代理类数量可以很少,
当你修改了接口中的方法时,不会影响代理类。
动态代理:在程序执行过程中,使用jdk的反射机制,创建代理类对象,并动态的指定要代理目标类。
换句话说:动态代理是一种创建java象的能力,让你不用创建 TaoBao类就能创建代理类对象,除去了中间商
在java中,要想创建对象
创建类文件,java 文件编译为class
使用构造方法,创建类的对象
2.1 动态代理的介绍
动态代理是指代理类对象在程序运行时由JVM根据反射机制动态生成的。动态代理不需要定义代理类的，java源文件。
动态代理其实就是jdk运行期间，动态创建class字节码并加载到JVM。
动态代理的实现方式常用的有两种：使用JDK代理，与通过CGLlB动态代理。
动态代理的实现:
jdk动态代理(理解):使用java反射包中的类和接口实现动态代理的功能,反射包java.lang.reflect,里面有三个类:InvocationHandler,Method,Proxy
cglib动态代理(了解): cglib是第三方的工具库,创建代理对象
cglib的原理是继承，cglib通过继承目标类，创建它的子类，在子类中
重写父类中同名的方法，实现功能的修改。因为cglib是继承，重写方法，所以要求目标类不能是fina1的，方法也不能是final的。cglib的要求目标类比较宽松，只要能继承就可以了。cglib在很多的框架中使用，
比如mybatis，spring框架中都有使用。
package Test;
import com.rango.Impl.HelloServiceImpl;
import com.rango.service.HelloService;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
// HelloService service = new HelloServiceImpl();
// service.sayhello("张三");
// 以上是常规方法执行sayhello
// 下面我们使用反射机制进行创建sayhello方法,核心Method(类中的方法)
HelloServiceImpl target = new HelloServiceImpl();
// 获取sayhello名称对应的Method类对象
// public Method getM ethod(String name, Class... parameterTypes)
// 加入,该方法的参数有多个该怎么办?
// parameterTypes参数是一个类对象数组，按声明的顺序标识方法的形式参数类型。
Method method = HelloService.class.getMethod("sayhello", String.class);
// 通过Metho可以执行sayhello方法的调用
/*
* public Object invoke(Object obj, Object... args)
* 表示执行方法的调用
* 参数:
* 1.Object,表示对象,要执行这个对象的方法
* 2.Object...args,方法执行时的参数值
* 返回值:
* Object:方法执行后的返回值
* */
Object ret = method.invoke(target, "李四");
}
}
2.2 回顾反射 Method类
Method类的结构图
Class Method
java.lang.reflect.AccessibleObject
java.lang.reflect.Method
java.lang.reflect.Executable
java.lang.Object
2.2.1 class.getMethod
Method method = HelloService.class.getMethod("sayhello", String.class,Integer.class);
提出问题?
public Method getMethod(String name, Class... parameterTypes)
加入,该方法的参数有多个该怎么办?
parameterTypes参数是一个类对象数组，按声明的顺序标识方法的形式参数类型。
2.2.2 Method.invoke
public Object invoke(Object obj,Object... args)
* public Object invoke(Object obj, Object... args)
* 表示执行方法的调用
* 参数:
* 1.Object,表示对象,要执行这个对象的方法
* 2.Object...args,方法执行时的参数值
* 返回值:
* Object:方法执行后的返回值
*
2.3 JDK动态代理
jdk动态代理:
1.反射, Method类,表示方法。类中的方法。通过Method可以执行某个方法
2.jdk动态代理的实现
反射包java.lang. reflect,里面有三个类：InvocationHandler，Method，Proxy
2.3.1 Interface InvocationHandler
public interface InvocationHandler
InvocationHandler是由代理实例的调用处理程序实现的接口 。
每个代理实例都有一个关联的调用处理程序。当在代理实例上调用方法时，方法调用将被编码并分派到其调用处理程序的invoke方法。
1)InvocationHandler接口(调用处理器):就一个方法 invoke()
invoke():表示代理对象要执行的功能代码。你的代理类要完成的功能就写在
invoke（）方法中。
代理类完成的功能
1.调用目标方法,执行目标方法的功能
2.功能增强,在目标方法调用时,增加功能
方法原型:
参数：object proxy：jdk创建的代理对象，无需赋值。
Method method:目标类中的方法，jdk提供method对象的
object[]args:目标类中方法的参数，jdk提供的。
Object invoke(Object proxy,方法 method,Object[] args)throws
Throwable处理代理实例上的方法调用并返回结果。
2.3.2 Method
2)Method类:表示方法的,确切的说就是目标类中的方法。
作用:通过 Method可以执行某个目标类的方法, Method. invoke();
method. invoke(目标对象,方法的参数)
object ret= method. invoke(service22,"李四")
说明:method.invoke()就是为了用来执行目标方法的,等同于静态代理中的
// 向厂家发送订单,告诉厂家,我买了U盘,厂家发货
// 发送给工厂,我需要的订单,返回报价
float price = factory.sell(amount);
2.3.3 Proxy类
3）proxy类：核心的对象，创建代理对象。之前创建对象都是new类的构造方法（）
现在我们是使用proxy类的方法，代替new的使用。
方法：静态方法 newProxyInstance(）
作用是：创建代理对象，等同于静态代理中的TaoBao taoBao=new TaoBao()
我们来观察方法原型
public static Object newProxyInstance( ClassLoader loader,Class[] interfaces,InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
参数:
ClassLoader loader 类加载器,负责向内存中加载对象的,使用反射机制获取对象的classLoader,
如何获取? 类 a, a.getCalss().getClassLoader(),目标对象的类加载器
这里我们细分:每一个类都继承Object类,在Object中有一个getClass方法,表示 类对象的运行时类的Class对象。而Class类里面有一个public ClassLoader getClassLoader()方法
Class[] interfaces: 接口,目标对象实现的接口,也是反射获取的
InvocationHandler h : 我们自己写的,代理类要完成的功能
返回值也就是代理对象
第四章 实现动态代理的步骤
创建接口,定义目标类要完成的功能
创建目标类实现接口
创建InvocationHandler接口的实现类,在invoke方法中完成代理类的功能
调用目标方法
增强功能
使用Proxy类的静态方法,创建代理对象,并把返回值转换成接口类型
第一步:创建接口,定义目标所需功能
public interface UsbSell {
float sell(int amount);
}
第二步:创建目标类实现接口
public class UsbKingFactory implements UsbSell {
@Override
public float sell(int amount) {
System.out.println("目标类中,执行了sell目标方法");
return 85.02f;
}
}
我们写了接口类,定义了功能,写了代理类,实现了接口功能,按照以前的操作,现在就需要写一个真正的代理类,创建对象.
第三步: 创建Invocationhandler实现类.在invoke()方法中完成代理类的对象
1.调用目标的方法
2.增强功能
public class MyHandle implements InvocationHandler {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return null;
}
}
我们就在以前代理类的实现方法上进行修改
//之前的代理类
public class TaoBao implements usbSell {
// 声明 商家代理的厂家具体是谁
private UsbKingFactory factory =new UsbKingFactory();
@Override
// 实现销售U盘功能
public float sell(int amount) {
// 向厂家发送订单,告诉厂家,我买了U盘,厂家发货
// 发送给工厂,我需要的订单,返回报价
float price = factory.sell(amount);
// 商家需要加价也就是代理要增加价格
price = price + 25;
//在目标类的方法调用后,你做的其他功能,都是增强的意思
System.out.println("淘宝再给你返回一个优惠券,或者红包");
// 增加的价格
return price;
}
}
调用目标的方法
//传入是谁的对象,就给谁创建代理
public MyHandle(Object target) {
this.target = target;
}
invoke里面的设置
Object res =null;
// 向厂家发送订单,告诉厂家,我买了U盘,厂家发货
// 发送给工厂,我需要的订单,返回报价
// float price = factory.sell(amount);
res = method.invoke(target,args); //待执行目标方法,执行后返回值
第四步: 使用Proxy类的静态方法,创建代理对象,并把返回值转换成接口类型
创建一个MainShop类.
public class MainShop {
public static void main(String[] args){
// 1.创建对象,使用Proxy
// 2.创建目标对象
UsbSell factory = new UsbKingFactory();
// 3.创建Invocationhandler对象
InvocationHandler myHandle = new MyHandle(factory);
// 4.创建代理对象
UsbSell proxy = (UsbSell) Proxy.newProxyInstance(factory.getClass().getClassLoader(),
factory.getClass().getInterfaces(),
myHandle);
// 通过代理执行方法
float price = proxy.sell(1);
System.out.println("通过动态代理对象,调用方法:" +price);
}
}
执行成功.和之前动态代理模式一样
第五 JDK动态代理执行流程
我们先复习一下,Proxy类,实现动态代理的流程,使用返回指定接口的代理类实例,
我们此时debug一下程序,在invok实现类中打一个断点
此时我们再观察,代理对象MyHandler里面的invoke方法的参数
第六章 静态代理项目中的应用
我们需要知道代理能做什么?
在不改变原来目标方法功能的前提下,可以在代理中增强自己的功能代码,程序开发中的意思,
比如:你所在的项目,有一个功能是其他人(公司其他部门,其他小组的人)写好的,你可以使用
//比如,同事开发一个GoNong类
GoNong.class ,
GoNong gn=new GoNong()
//我们需要增加一个print方法
我们发现这个功能现在还存在缺点,不能完全满足我项目的需要,我需要在print()执行过后,需要自己再增加代理,使用什么方法那,肯定是代理,因为别人不会让我们看源文件
执行步骤:
我们先建立一个接口功能,很简单的一个功能
public interface HelloService {
/**
* 打印报表,报表
* @param name
* @return
*/
int print (String name);
}
我们再加个接口实现类
public class GoNeng implements HelloService {
@Override
public int print(String name) {
System.out.println("其他人写好的这个方法!");
return 2;
}
}
我们如果相对上述功能进行修改,我们不可能直接去在原方法上进行修改
我们设置一个类来使用这个接口
public class MyApp {
public static void main(String[] args){
GoNeng gn = new GoNeng();
int i = gn.print("nihao1");
System.out.println("num" +i);
}
}
问题是如果我们想修改这个功能改怎么办?在不修改源代码的基础上,我们可以创建一个代理类,来增强这个类方法,
设置一个代理类实现功能的增强和代理
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object target=null;
public MyInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 调用目标方法,执行print()得到2
Object res = method.invoke(target,args); //返回为2的结果
//我们可以把结果再乘以2
if (res!=null)
{
Integer num = (Integer) res;
res = num*2;
}
return null;
}
}
我们仍回到主方法里面进行测试
public class MyApp {
public static void main(String[] args){
// GoNeng gn = new GoNeng();
// int i = gn.print("nihao1");
// System.out.println("num" +i);
GoNeng goNeng = new GoNeng();
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(goNeng);
HelloService proxy = (HelloService) Proxy.newProxyInstance(goNeng.getClass().getClassLoader(), goNeng.getClass().getInterfaces(),
handler);
int num = proxy.print("市场");
System.out.println("我们期望得到的 num =="+num);
}
}
测试System.out.println("动态代理类参数接口"+goNeng.getClass().getInterfaces()[0].getName());
动态代理类参数接口com.rango.service.HelloService
其他人写好的这个方法!
我们期望得到的 num ==4
动态代理,必须要有接口出现,如果没有,我们可以使用cglib实现
感谢点赞支持下哈 