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Java深入浅出系列(四)——深入剖析动态代理--从静态代理到动态代理的演化
静态代理
如上图,在程序执行之前。程序猿就要编写Proxy。然后进行编译,即在程序执行之前,代理类的字节码文件就已经生成了(Proxy类的class文件已经存在了)。
静态代理尽管在增强现有的接口业务功能方面有非常大长处,可是大量使用这样的静态代理,会使系统内的类的规模大量增大,不易维护。而且Proxy类和RealSubject类功能本质上是一样的。仅仅只是Proxy起到了一个中介的作用,这样的代理在系统中的存在导致了系统结构的臃肿和松散。
为了解决问题。产生了动态代理。动态代理是在系统执行中,在须要代理的地方依据接口以及RealSubject动态的生成代理Proxy类,用完之后就会销毁,避免了Proxy类在系统中冗余的问题了。
来看以下的样例:
通过静态代理的实现。手写字节码动态生成代理:
/* * 售票服务接口 */ public interface TicketService { //售票 public void sellTicket(); //问询 public void inquire(); //退票 public void withdraw(); }
/** * 售票服务接口实现类,车站 * @author Emily-T * */ public class Station implements TicketService { @Override public void sellTicket() { System.out.println("----------售票------------"); } @Override public void inquire() { System.out.println("--------------问询-------------"); } @Override public void withdraw() { System.out.println("-------------退票--------------"); } }
/** * 车票代售点 * * @author Emily-T * */ public class StationProxy implements TicketService { private Station station; // get,set与这样的构造函数的有什么差别? public StationProxy(Station station) { this.station = station; } @Override public void sellTicket() { // 1.做真正业务前,提示信息 this.showAlertInfo("××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××"); // 2.调用真实业务逻辑 station.sellTicket(); // 3.后处理 this.takeHandlingFee(); this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临。再见!××××\n"); } @Override public void inquire() { // 1做真正业务前。提示信息 this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取不论什么费用,本问询信息仅供參考,详细信息以车站真实数据为准。××××"); // 2.调用真实逻辑 station.inquire(); // 3。后处理 this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临。再见!××××\n"); } @Override public void withdraw() { // 1。真正业务前处理 this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外。本代理处额外加收2元手续费!××××"); // 2.调用真正业务逻辑 station.withdraw(); // 3.后处理 this.takeHandlingFee(); } /* * 展示额外信息 */ private void showAlertInfo(String info) { System.out.println(info); } /* * 收取手续费 */ private void takeHandlingFee() { System.out.println("收取手续费,打印发票。
。
。
。。。\n"); } }
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { createProxy(); } private static void createProxy() throws Exception{ ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); CtClass cc = pool.makeClass("com.ltt.proxy.StationProxy"); //设置接口 CtClas interface1 = pool.get("com.ltt.proxy.TicketService"); cc.setInterfaces(new CtClass[]{interface1}); //设置field CtField field = CtField.make("private com.ltt.proxy.Station station;",cc); cc.addField(field); CtClass stationClass = pool.get("com.ltt.proxy.Station"); CtClass[] arrays = new CtClass[]{stationClass}; CtConstructor ctc = CtNewConstructor.make(arrays,null,CtNewConstructor.PASS_NONE,null,null,cc); //设置构造函数内部信息 ctc.stBody("{this.station=$1;}"); cc.addConstructor(ctc); //创建收取手续takeHandlingFee方法 CtMethod takeHandlingFee = CtMethod.make("private void takeHandlingFee(){}",cc); takeHandlingFee.setBody("System.out.println(\"收取手续费,打印发票\");"); cc.addMethod(takeHandlingFee); //创建showAlertInfo方法 CtMethod showInfo = CtMethod.make("private void showAlertInfo(String info){}",cc); showInfo.setBody("System.out.println($1);"); cc.addMethod(showInfo); //售票 CtMethod sellTicket = CtMethod.make("public void sellTicket(){}",cc); sellTicket.setBody("{this.showAlertInfo(\"xxx您正在使用车票代售点进行购票。每张票将会收取5元手续费!xxx\");"+"station.sellTicket();" +"this.takeHandlingFee();" +"this.showAlertInfo(\"xxx欢迎您的光临,再见! xxxx\");}"); cc.addMethod(sellTicket); //加入inquire方法 CtMethod inquire = CtMethod.make("public void inquire(){}",cc); inquire.setBody("{this.showAlertInfo(\"xxxx欢迎光临本代售点,问询服务不会收取不论什么费用。本问询信息仅供參考," + "详细信息以车站真实数据为准!xxxx\");" + "station.inquire();" +"this.showAlertInfo(\"xxxx欢迎您的光临。再见!xxxx\");}"); cc.addMethod(inquire); //加入widthraw方法 CtMethod withdraw = CtMethod.make("public void withdraw(){}",cc); withdraw.setBody("{this.showAlertInfo(\"xxxx欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!xxxx\");" +"station.withdraw();" +"station.takeHandlingFee();}"); cc.addMethod(withdraw); //获取动态生成的class Class c = cc.toClass(); //获取构造器 Constructor constructor = c.getConstructor(Station.class); //通过构造器实例化 TicketService o = (TicketService) constructor.newInstance(new Station()); o.inquire(); cc.writeFile("D://Test"); } }
通过上面的代码发现。我们手动创建的代理,里面都有非常多的业务逻辑。冗余性代码非常多,可扩展性非常差,并且本来是为了降低冗余代码。解耦的。这样反而添加了冗余代码以及代理生成的难度。假设是业务逻辑非常复杂的业务,这样的做法是不可取的。
那么以下我们进一步抽象,把手动创建代理抽象封装。就有了如今的JDK或者是CGLIB动态代理。
从图中能够看出,在调用真正的方法前后插入业务代码。也就是在触发(invoke)真实角色方法之前或者之后做一些额外的业务。为了构造出具有通用型和简单性的代理类,能够将全部的触发真实角色动作交给一个触发的管理器,让这个管理器统一地管理触发。
这样的管理器就是InvocationHandler.
在静态代理中,代理Proxy中的方法都制定了调用特定的RealSubject中相应的方法。动态代理是将自己的方法功能实现交给InvocationHandler角色。外界对Proxy角色中的每个方法的调用,Proxy都会交给InvocationHandler来处理。InvocationHandler调用详细对象的角色方法。
代理类应该和真实对象实现功能同样。所以有两种方式:
1、代理类和真实对象实现同样的接口
2、通过继承。代理类继承RealSubject。这样Proxy有了RealSubject的功能,代理类还能够重写RealSubject中的方法实现多态。
那么这两种方式各自是:第一种是JDK动态代理的实现方式,另外一种是CGLIB的实现方式。
从原理上我们不难理解JDK动态代理以及CGLIB动态代理。都是通过一步步的抽象封装从而达到解决某类问题。产生详细应用方案的过程。
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