動態代理有什麼作用及應用場景
日誌集中打印
事物管理
權限管理
AOP
在Spring AOP中可以有哪些實現方式和區別
java Proxy(動態構建字節碼)
cflib(動態構建字節碼)
Asnecti(修改目標類的字節、織入代理的字節)
instrumentation(修改目標類的字節碼、類裝載的時候動態攔截去修改基於javaagent)
動態代理的底層有什麼密碼
解釋:無論哪種方式實現動態代理其本質實現都是對字節碼的修改,其區別是從哪裡進行切入去修改字節碼
動態代理技術棧
動態代理
java的動態代理比代理的思想更進了一步,因為它可以動態的創建代理並動態的處理對所代理方法的調用,在運行時刻,可以動態創建出一個實現了多個接口的代理類。每個代理類的對象都會關聯一個表示內部處理邏輯的InvocationHandler 接 口的實現。當使用者調用了代理對象所代理的接口中的方法的時候,這個調用的信息會被傳遞給InvocationHandler的invoke方法。在 invoke方法的參數中可以獲取到代理對象、方法對應的Method對象和調用的實際參數。invoke方法的返回值被返回給使用者。這種做法實際上相 當於對方法調用進行了攔截。下面以一個簡單的示例來說明java動態代理:
接口定義:
interface DoSomething {
void doSomething();
void doSomethingElse(String arg);
}
實現接口的類,也即被代理的類:
class RealObject implements DoSomething {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("realObject doSomething");
}
@Override
public void doSomethingElse(String arg) {
System.out.println("realObject doSomethingElse " + arg);
}
}
動態代理的處理類,需要實現InvocationHandler接口:
class DynamicProxyHander implements InvocationHandler {
// 被代理類,將其作為實例變量在構造函數中傳入
private Object proxied;
public DynamicProxyHander(Object proxied) {
this.proxied = proxied;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("***** proxy: " + proxy.getClass().getSimpleName() + "method :" + method + "args: " + args);
if (null != args) {
for (Object arg : args) {
System.out.println(" " + arg);
}
}
return method.invoke(proxied, args);
}
}
調用RealObject和調用動態代理生成對象:
public class DynamicProxyDemo{
public static void consume(DoSomething doSomething){
doSomething.doSomething();
doSomething.doSomethingElse("bonbo");
}
public static void main(String[] args) {
RealObject real = new RealObject();
consume(real);
DoSomething proxy = (DoSomething)Proxy.newProxyInstance(DoSomething.class.getClassLoader(),
new Class[]{DoSomething.class}, new DynamicProxyHander(real));
consume(proxy);
}
}
通過調用Proxy.newProxyInstance可以創建動態代理,這個方法需要一個類加載器,一個希望該代理實現的接口列表,以及InvocationHandler的一個實現。動態代理可以將所有的調用重定向到調用處理器,因此通常會向調用處理器的構造器傳遞一個實際對象的引用,從而使動態代理處理中介任務時,可以將請求轉發。
動態代理與字節碼生成技術
上面說的是動態代理的基本用法,相信許多java開發者都使用過動態代理,即使沒有直接 使用過java.lang.reflect.Proxy或實現過InvocationHandler接口,也應該使用過spring做過Bean的管理。如果使用過Spring,那大多數情況下都會用過動態代理,因為如果bean是面向接口編程,那麼在spring內部都是用動態代理對bean進行增強的。動態代理中所謂的動態,是針對代碼實際編寫了代理的“靜態”而言的,動態代理的優勢不在於減少了那一點的編碼量,而是實現了在原始類和接口未知的時候,就確定代理的代理行為,當代理類和原始類脫離直接聯繫後,就可以和靈活的重用到不同的應用場景中。
在上述的代碼裡,唯一的黑匣子就是Proxy.newProxyInstance方法,除此之外並無任何特別之處。這個方法返回了一個實現了DoSomething的接口。跟蹤這個方法的源碼:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
Objects.requireNonNull(h);
final Class>[] intfs = interfaces.clone();
final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
}
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
Class> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
/*
* Invoke its constructor with the designated invocation handler.
*/
try {
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
final Constructor> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
final InvocationHandler ih = h;
if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction
() { public Void run() {
cons.setAccessible(true);
return null;
}
});
}
return cons.newInstance(new Object[]{h});
} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
} catch (InvocationTargetException e) {
Throwable t = e.getCause();
if (t instanceof RuntimeException) {
throw (RuntimeException) t;
} else {
throw new InternalError(t.toString(), t);
}
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
}
}
我們可以看到程序進行了驗證、優化、緩存、同步、生成字節碼、顯式類加載等操作,最後調用了sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass方法來完成生成字節碼的動作(上述源代碼只貼出了主方法,詳細步驟有興趣的讀者可以參閱java.lang.reflect.Proxy源代碼)。這個方法可以在運行時產生一個描述代理類的字節碼byte[]數組。大致的生成過程其實就是根據.class文件的格式規範去拼裝字節碼,但在實際開發中,直接生成字節碼的例子極為少見,如果有大量操作字節碼的需求,還是使用封裝好的字節碼類庫比較合適。(關於字節碼格式以及類加載過程,讀者可以自行查閱資料學習)
動態代理的運用
動態代理由於本身靈活的特性,在Java技術棧中得到了非常多的運用。比如為java開發者所熟悉的spring框架,其AOP本質上也是動態代理。包括hadoop RPC在內的許多RPC框架也大量運用了動態代理,在日後的學習和實踐中,會多多關注所運用的工具和框架的實現機制,若有所感悟和收穫,會記錄一下以供總結和分享。
閱讀更多 全棧佈道者 的文章