动态代理
引入
如果需要代理的类只有一个,那么静态代理没什么问题,如果有很多类需要代理呢,用静态代理的话就需要为每一个类创建一个代理类,显然这么做太过繁琐也容易出错。
为此,JDK 5引入的动态代理机制,允许开发人员在运行时刻动态的创建出代理类及其对象。也就是说,我们不用为每个类再单独创建一个代理对象了。
定义
在程序运行时, 动态为不同的对象生成代理对象
动态代理主要是利用了Java的反射机制。
jdk中提供的动态代理 api
java.lang.reflect.InvocationHandler
: 这是调用处理器接口,它自定义了一个 invoke() 方法,我们就在这个方法里触发代理对象自己的方法,你可以在它的前后增加我们自己的增强方法。当使用者调用了代理对象所代理的接口中的方法的时候,这个调用的信息会被传递给InvocationHandler的invoke()方法;
在 invoke()方法的参数中可以获取到代理对象(通常不需要这个参数)、方法对应的Method对象和调用的实际参数;
invoke()方法的返回值被返回给使用者。这种做法实际上相 当于对方法调用进行了拦截
java.lang.reflect.Proxy
: 这是 Java 动态代理机制的主类,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,也就是动态生成代理对象的方法。
举个例子: 🌰🌰
比如我们有两个业务,要为这两个业务添加日志打印功能。如果是静态代理,那么就需要分别为每个业务类写一个代理类,而如果用动态代理,只需要实现一个日志打印功能的handler即可,完全不需要自己再单独写代理类,下面我们具体看一下这个例子。
代码分析
在 cat 的 move 方法执行前后打印日志
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
// 这里必须使用接口接收, 不然会转型异常
Moveable proxy = (Moveable) Proxy.newProxyInstance(
car.getClass().getClassLoader(), // 被代理对象的classloader
new Class[] {Moveable.class},// 手动列出接口
new InvocationHandler() {// 请求处理类, 匿名类
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object rst = null;
String methodName = method.getName();
if ("move".equals(methodName)) {
System.out.println("方法被代理前...");
rst = method.invoke(car, args);
System.out.println("方法被代理后...");
}
else {
rst = method.invoke(car, args);
}
return rst;
}
});
proxy.move();
}
}
另外一个demo:数据库连接池
现在看这样一个问题, 现在需要手动实现一个数据库连接池, 没有使用代理模式的情况下是这样:
public class MyPool {
private int init_count = 3; // 初始化连接数目
private int max_count = 6; // 最大连接数
private int current_count = 0; // 记录当前使用连接数
// 连接池 (存放所有的初始化连接)
private LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
//1. 构造函数中,初始化连接放入连接池
public MyPool() {
// 初始化连接
for (int i=0; i<init_count; i++){
// 记录当前连接数目
current_count++;
// 创建原始的连接对象
Connection con = createConnection();
// 把连接加入连接池
pool.addLast(con);
}
}
//2. 创建一个新的连接的方法
private Connection createConnection(){
try {
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
// 原始的目标对象
Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///jdbc_demo", "root", "root");
return con;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
//3. 获取连接
public Connection getConnection(){
// 3.1 判断连接池中是否有连接, 如果有连接,就直接从连接池取出
if (pool.size() > 0){
return pool.removeFirst();
}
// 3.2 连接池中没有连接: 判断,如果没有达到最大连接数,创建;
if (current_count < max_count) {
// 记录当前使用的连接数
current_count++;
// 创建连接
return createConnection();
}
// 3.3 如果当前已经达到最大连接数,抛出异常
throw new RuntimeException("当前连接已经达到最大连接数目 !");
}
//4. 释放连接
public void realeaseConnection(Connection con) {
// 4.1 判断: 池的数目如果小于初始化连接,就放入池中
if (pool.size() < init_count){
pool.addLast(con);
} else {
try {
// 4.2 关闭
current_count--;
con.close();
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
// 测试:
public static void main(String[] args) throws SQLException {
MyPool pool = new MyPool();
System.out.println("当前连接: " + pool.current_count); // 3
// 使用连接
pool.getConnection();
pool.getConnection();
Connection con4 = pool.getConnection();
Connection con3 = pool.getConnection();
Connection con2 = pool.getConnection();
Connection con1 = pool.getConnection();
// 释放连接, 连接放回连接池
// pool.realeaseConnection(con1);
/*
* 希望:当关闭连接的时候,要把连接放入连接池!【当调用Connection接口的close方法时候,希望触发pool.addLast(con);操作】把连接放入连接池
* 解决1:实现Connection接口,重写close方法 connection接口方法太多,都实现太麻烦,放弃
* 解决2:动态代理
*/
con1.close();
// 再获取
pool.getConnection();
System.out.println("连接池:" + pool.pool.size()); // 0
System.out.println("当前连接: " + pool.current_count); // 3
}
}
采用动态代理模式, jdk中有现成api, 改进如下:
/**
* JDK 动态代理 Object obj = Proxy.newProxyInstance(....);
* 1.参数1:ClassLoader loader ,确定类加载器。程序运行时动态创建类,需要类加载加载到内存。类加载器作用:class文件 --> Class对象
* * 一般情况使用都是当前类的类加载器
* * 类加载器获得方式:MyFactory.class.getClassLoader();
* 2.参数2:Class[] interfaces 代理需要实现的接口们(可能有多个)
* * 方式1:userService.getClass().getInterfaces()【此方式只能在代理对象和接口是父子关系时使用】
* * 方式2:new Class[]{UserService.class}【当被代理对象和其实现接口之间是隔代关系时(即祖孙关系)(即:一个一个列出接口)
* 3.参数3:InvocationHandler h 请求处理类,代理类方法执行时,需要请求处理类来处理。
* * 一般采用匿名内部类:new InvocationHandler(){}
* * 实现方法 invoke ,代理类每一个方法执行一次,将调用一次invoke
* 参数1.1:Object proxy ,代理对象(即 proxyService,不是“代理之前对象”),一般不用。
* 参数2.2:Method method ,当前执行的方法
* * 当前调用方法名:method.getName();
* * 执行目标类方法:Object obj = method.invoke(代理之前对象 , args)
* 参数3.3:Object[] args
* * 当前方法实际参数
*/
public class MyPool {
private int init_count = 3; // 初始化连接数目
private int max_count = 6; // 最大连接数
private int current_count = 0; // 记录当前使用连接数
// 连接池 (存放所有的初始化连接)
private LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
//1. 构造函数中,初始化连接放入连接池
public MyPool() {
// 初始化连接
for (int i=0; i<init_count; i++){
// 记录当前连接数目
current_count++;
// 创建原始的连接对象
Connection con = createConnection();
// 把连接加入连接池
pool.addLast(con);
}
}
//2. 创建一个新的连接的方法
private Connection createConnection(){
try {
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
// 原始的目标对象
final Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///jdbc_demo", "root", "root");
/**********对con对象代理**************/
// 对con创建其代理对象
Connection proxy = (Connection) Proxy.newProxyInstance(
con.getClass().getClassLoader(), // 类加载器
//con.getClass().getInterfaces(), // 当目标对象是一个具体的类的时候
new Class[]{Connection.class}, // 目标对象实现的接口
new InvocationHandler() { // 当调用con对象方法的时候, 自动触发事务处理器
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
// 方法返回值
Object result = null;
// 当前执行的方法的方法名
String methodName = method.getName();
// 判断当执行了close方法的时候,把连接放入连接池
if ("close".equals(methodName)) {
System.out.println("begin:当前执行close方法开始!");
// 连接放入连接池
pool.addLast(con);
System.out.println("end: 当前连接已经放入连接池了!");
} else {
// 调用目标对象方法,注意这里不是代理对象
result = method.invoke(con, args);
}
return result;
}
}
);
return proxy;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
//3. 获取连接
public Connection getConnection(){
// 3.1 判断连接池中是否有连接, 如果有连接,就直接从连接池取出
if (pool.size() > 0){
return pool.removeFirst();
}
// 3.2 连接池中没有连接: 判断,如果没有达到最大连接数,创建;
if (current_count < max_count) {
// 记录当前使用的连接数
current_count++;
// 创建连接
return createConnection();
}
// 3.3 如果当前已经达到最大连接数,抛出异常
throw new RuntimeException("当前连接已经达到最大连接数目 !");
}
//4. 释放连接
public void realeaseConnection(Connection con) {
// 4.1 判断: 池的数目如果小于初始化连接,就放入池中
if (pool.size() < init_count){
pool.addLast(con);
} else {
try {
// 4.2 关闭
current_count--;
con.close();
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
// 测试:
public static void main(String[] args) throws SQLException {
MyPool pool = new MyPool();
System.out.println("当前连接: " + pool.current_count); // 3
// 使用连接
pool.getConnection();
pool.getConnection();
Connection con4 = pool.getConnection();
Connection con3 = pool.getConnection();
Connection con2 = pool.getConnection();
Connection con1 = pool.getConnection();
// 释放连接, 连接放回连接池
// pool.realeaseConnection(con1);
/*
* 希望:当关闭连接的时候,要把连接放入连接池!【当调用Connection接口的close方法时候,希望触发pool.addLast(con);操作】把连接放入连接池
* 解决1:实现Connection接口,重写close方法
* 解决2:动态代理
*/
con1.close();
// 再获取
pool.getConnection();
System.out.println("连接池:" + pool.pool.size()); // 0
System.out.println("当前连接: " + pool.current_count); // 3
}
}
实例
比如Spring的aop框架,它可以通过简单的配置,在不新增、修改任何业务逻辑代码情况下,动态的给我们的业务逻辑增加诸如日志打印、事务处理、异常处理等,这就是利用的动态代理机制