动态代理与AOP

代理的分类

  • 静态代理:每个代理类只能为一个接口服务
  • 动态代理:可以通过一个代理类完成全部的代理功能(由JVM生成实现一系列接口的代理类,即:生成实现接口的类的代理)

静态代理

静态代理看这里。

动态代理

在Java中要想实现动态代理机制,需要java.lang.reflect.InvocationHandler接口和java.lang.reflect.Proxy类的支持
java.lang.reflect.InvocationHandler接口的定义如下:

public interface InvocationHandler { 
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
}
  • Object proxy:被代理的对象
  • Method method:要调用的方法
  • Object[] args:方法调用时传递的参数

注意:并不是对象的所有方法均通过代理来完成,对如继承自Object的方法,只将hashCode()equals()toString()转交给InvocationHandler来处理。

可以通过Proxy中的getProxyClass()newProxyInstance()方法获取代理
其中newProxyInstance()方法定义如下:

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
  • ClassLoader loader:类加载器
  • Class[] interfaces:要实现的接口
  • InvocationHandler h:InvocationHandler子类的实例对象

实现动态代理

定义接口

public interface Sourceable { 
    void function();
} 

定义实现类

public class Source implements Sourceable {

    @Override
    public void function() {
        System.out.println("function");
    }
}

定义工具类

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class SourceableProxyUtil {
    private Sourceable source;

    public SourceableProxyUtil(Sourceable source) {
        super();
        this.source = source;
    }

    public Sourceable getProxy() throws Exception {
        Class clazzSource = (Class) Proxy
                .getProxyClass(source.getClass().getClassLoader(), source
                        .getClass().getInterfaces());
        Constructor constructor = clazzSource
                .getConstructor(InvocationHandler.class);  // 没有无参构造函数

        return constructor.newInstance(new InvocationHandler() {

            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                    throws Throwable {
                System.out.println("before");
                Object retVal = method.invoke(source, args);
                System.out.println("after");
                return retVal;
            }
        });
    }
}

但是,使用getProxyClass()方式过于复杂,改用newProxyInstance()

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class SourceableProxyUtil {
    private Sourceable source;

    public SourceableProxyUtil(Sourceable source) {
        super();
        this.source = source;
    }

    public Sourceable getProxy() throws Exception {
        return (Sourceable)Proxy.newProxyInstance(source.getClass().getClassLoader(),
                source.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

                    ... ...
                });
    }
}

测试

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Sourceable source = new Source();
        Sourceable proxy = new SourceableProxyUtil(source).getProxy();
        proxy.function();
    }
}

测试结果:

before
function
after

可以看出,代理类能够正常使用。

改进工具类

上述方式只能用于生成Sourceable接口的代理类,可以进一步将其抽象得到通用的代理类生成工具:

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public final class ProxyUtil {
    public static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method,
                            Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println("before");
                        Object retVal = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("after");
                        return retVal;
                    }
                });
    }
}

这样,无论任何类型的对象都可以通过此种方法获得相应的代理对象。此时,测试代码如下:

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        Sourceable proxy = (Sourceable)ProxyUtil.getProxy(new Source());
        proxy.function();
    }
}

抽取切面

将上述代码中的目标方法执行前后的操作进一步地抽象,将其抽取为切面。将切面代码进行封装得到通告。

定义通告接口

public interface Advice {
    void before();
    void after();
}

改写工具类

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public final class ProxyUtil {
    public static Object getProxy(final Object target, final Advice advice) throws Exception {
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method,
                            Object[] args) throws Throwable {
                        advice.before();
                        Object retVal = method.invoke(target, args);
                        advice.after();
                        return retVal;
                    }
                });
    }
}

此时的测试代码为:

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Sourceable proxy = (Sourceable)ProxyUtil.getProxy(new Source(), new Advice() {
                        
            @Override
            public void before() {
                // TODO Auto-generated method stub
                System.out.println("before");
            }
            
            @Override
            public void after() {
                // TODO Auto-generated method stub
                System.out.println("after");
            }
        });
        proxy.function();
    }
}

此种方式更具有普遍适用性,无论对于任意类型都可以产生相对应的代理对象,同时可以自定义所要进行的操作(通过通告)。
在整个过程中需要手动写的只有通告Advice

AOP编程

AOP(Aspect-Oriented Programming)可以通过代理方式完成诸如:安全控制、事务管理、性能统计、日志记录、错误处理...等功能。
在实际过程中,更多是通过getter/setter方式传递target与advice的:

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class ProxyFactoryBean {

    private Object target;
    private Advice advice;


    public Object getTarget() {
        return target;
    }


    public void setTarget(Object target) {
        this.target = target;
    }


    public Advice getAdvice() {
        return advice;
    }


    public void setAdvice(Advice advice) {
        this.advice = advice;
    }


    public Object getProxy() {

        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method,
                            Object[] args) throws Throwable {
                        advice.before();
                        Object retVal = method.invoke(target, args);
                        advice.after();
                        return retVal;
                    }
                });
    };
}

通过AOP的方式可以在运行时动态地将代码切入到类的指定方法、指定位置上。

Spring框架的核心即是IoC和AOP。

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