JAVA 静态代理 & 动态代理

简介: 【11月更文挑战第14天】静态代理是一种简单的代理模式实现,其中代理类和被代理类的关系在编译时已确定。代理类实现与被代理类相同的接口,并持有被代理类的实例,通过调用其方法实现功能增强。优点包括代码结构清晰,易于理解和实现;缺点是对于多个被代理类,需为每个类编写相应的代理类,导致代码量大增,维护成本高。动态代理则在运行时动态生成代理类,更加灵活,减少了代码冗余,但可能引入性能损耗和兼容性问题。
  1. 静态代理
  • 概念
  • 静态代理是代理模式的一种简单实现。在这种模式中,代理类和被代理类在编译时期就已经确定了关系。代理类需要实现与被代理类相同的接口,并且在代理类中持有被代理类的一个实例,通过调用被代理类的方法来实现功能的扩展和控制。
  • 示例代码
  • 首先定义一个接口,例如Subject接口:


public interface Subject {
    void doSomething();
}


  • 然后实现一个被代理类RealSubject


public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("RealSubject is doing something.");
    }
}


  • 接着创建代理类ProxySubject


public class ProxySubject implements Subject {
    private RealSubject realSubject;
    public ProxySubject() {
        this.realSubject = new RealSubject();
    }
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Before RealSubject do something.");
        realSubject.doSomething();
        System.out.println("After RealSubject do something.");
    }
}


  • 在主程序中使用代理类:


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new ProxySubject();
        subject.doSomething();
    }
}


  • 在这个例子中,ProxySubjectRealSubject的代理。当调用ProxySubjectdoSomething方法时,它会在真正调用RealSubjectdoSomething方法前后添加额外的逻辑,如打印一些提示信息。
  • 优缺点
  • 优点
  • 简单易懂,代码结构清晰。在代理类中可以方便地对被代理类的方法进行增强,比如添加日志记录、权限验证等功能。
  • 缺点
  • 代理类和被代理类需要实现相同的接口,并且每一个被代理类都需要编写一个对应的代理类。如果接口和被代理类很多,会导致代码量急剧增加,维护成本变高。例如,如果有 10 个被代理类,就需要编写 10 个代理类。


  1. 动态代理
  • 概念
  • 动态代理是在运行时动态地生成代理类。它不需要像静态代理那样在编译时期就为每个被代理类编写一个代理类。Java 提供了两种动态代理方式:基于 JDK 的动态代理和基于 CGLIB 的动态代理。JDK 动态代理是通过反射机制来实现的,它要求被代理对象必须实现一个或多个接口;CGLIB 动态代理是通过字节码生成技术来实现的,可以代理没有实现接口的类。
  • JDK 动态代理示例代码
  • 还是使用上面的Subject接口和RealSubject类。首先,创建一个动态代理类的处理器SubjectHandler


import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class SubjectHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;
    public SubjectHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }
    @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            System.out.println("Before RealSubject do something.");
            Object result = method.invoke(target, args);
            System.out.println("After RealSubject do something.");
            return result;
        }
}


  • 在主程序中使用动态代理:


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
        SubjectHandler handler = new SubjectHandler(realSubject);
        Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
                RealSubject.class.getClassLoader(),
                RealSubject.class.getInterfaces(),
                handler);
        subject.doSomething();
    }
}


  • 在这里,SubjectHandler是一个实现了InvocationHandler接口的类,它的invoke方法会在代理对象的方法被调用时执行。通过Proxy.newProxyInstance方法动态地生成了一个代理对象,这个代理对象实现了RealSubject的接口,并且在调用接口方法时会执行SubjectHandler中的invoke方法,从而实现了对RealSubject方法的增强。
  • CGLIB 动态代理示例代码(需要添加 CGLIB 库)
  • 假设我们有一个没有实现接口的类NonInterfaceClass


public class NonInterfaceClass {
    public void doSomething() {
        System.out.println("Non - Interface Class is doing something.");
    }
}


  • 创建 CGLIB 代理类的处理器CglibSubjectHandler


import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;
public class CglibSubjectHandler implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("Before Non - Interface Class do something.");
        Object result = methodProxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("After Non - Interface Class do something.");
        return result;
    }
}


  • 在主程序中使用 CGLIB 动态代理:


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CglibSubjectHandler handler = new CglibSubjectHandler();
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(NonInterfaceClass.class);
        enhancer.setCallback(handler);
        NonInterfaceClass nonInterfaceClass = (NonInterfaceClass) enhancer.create();
        nonInterfaceClass.doSomething();
    }
}


  • 在 CGLIB 动态代理中,Enhancer类用于创建代理对象。setSuperclass方法指定了要代理的类,setCallback方法设置了代理的处理器。当代理对象的方法被调用时,会执行CglibSubjectHandler中的intercept方法来实现方法的增强。
  • 优缺点
  • 优点
  • 动态代理更加灵活。可以在运行时根据需要动态地生成代理类,不需要为每个被代理类编写一个代理类,减少了代码的冗余。特别是在处理大量相似的代理场景时,效率更高。
  • 缺点
  • JDK 动态代理要求被代理对象必须实现接口,这在一定程度上限制了它的使用范围。CGLIB 动态代理虽然可以代理没有实现接口的类,但它是通过字节码生成技术实现的,可能会有一些性能损耗,并且在某些复杂的场景下可能会出现兼容性问题。不过,在大多数情况下,这些性能损耗是可以接受的。
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