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Java中静态代理和动态代理介绍

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导读:
  一、 代理模式
  代理模式是常用的Java 设计模式,它的特征是代理类与委托类有同样的接口,代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类,以及事后处理消息等。代理类与委托类之间通常会存在关联关系,一个代理类的对象与一个委托类的对象关联,代理类的对象本身并不真正实现服务,而是通过调用委托类的对象的相关方法,来提供特定的服务。
  按照代理类的创建时期,代理类可分为两种。
  静态代理类:
  由程序员创建或由特定工具自动生成源代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了。
  动态代理类:在程序运行时,运用反射机制动态创建而成。
  
  二、静态代理类
  如下, HelloServiceProxy 类是代理类,HelloServiceImpl类是委托类,这两个类都实现了HelloService接口。其中HelloServiceImpl类是 HelloService接口的真正实现者,而HelloServiceProxy类是通过调用HelloServiceImpl 类的相关方法来提供特定服务的。HelloServiceProxy类的echo()方法和getTime()方法会分别调用被代理的 HelloServiceImpl 对象的echo()方法和getTime()方法,并且在方法调用前后都会执行一些简单的打印操作。
  由此可见,代理类可以为委托类预处理消息、把消息转发给委托类和事后处理消息等。
  例程1 HelloService.java
  package proxy;
  import java.util.Date;
  public interface HelloService{
  public String echo(String msg);
  public Date getTime();
  }
  例程2 HelloServiceImpl.java
  package proxy;
  import java.util.Date;
  public class HelloServiceImpl implements HelloService{
  public String echo(String msg){
  return "echo:"+msg;
  }
  public Date getTime(){
  return new Date();
  }
  }
  例程3 HelloServiceProxy.java
  package proxy;
  import java.util.Date;
  public class HelloServiceProxy implements HelloService{
  private HelloService helloService; //表示被代理的HelloService 实例
  public HelloServiceProxy(HelloService helloService){
  this.helloService=helloService;
  }
  public void setHelloServiceProxy(HelloService helloService){
  this.helloService=helloService;
  }
  public String echo(String msg){
  System.out.println("before calling echo()"); //预处理
  String result=helloService.echo(msg); //调用被代理的HelloService 实例的echo()方法
  System.out.println("after calling echo()"); //事后处理
  return result;
  }
  public Date getTime(){
  System.out.println("before calling getTime()"); //预处理
  Date date=helloService.getTime(); //调用被代理的HelloService 实例的getTime()方法
  System.out.println("after calling getTime()"); //事后处理
  return date;
  }
  }
  在Client1 类的main()方法中,先创建了一个HelloServiceImpl对象,又创建了一个HelloServiceProxy对象,最后调用HelloServiceProxy对象的echo()方法。
  例程4 Client1.java
  package proxy;
  public class Client1{
  public static void main(String args[]){
  HelloService helloService=new HelloServiceImpl();
  HelloService helloServiceProxy=new HelloServiceProxy(helloService);
  System.out.println(helloServiceProxy.echo("hello"));
  }
  }
  运行Client1 类,打印结果如下:
  before calling echo()
  after calling echo()
  echo:hello
  例程3 的HelloServiceProxy 类的源代码是由程序员编写的,在程序运行前,它的.class文件就已经存在了,这种代理类称为静态代理类。
  三、动态代理类
  与静态代理类对照的是动态代理类,动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成,无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作,而且提高了软件系统的可扩展性,因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。
  Proxy类提供了创建动态代理类及其实例的静态方法。
  (1)getProxyClass()静态方法负责创建动态代理类,它的完整定义如下:
  public static Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class[] interfaces) throws IllegalArgumentException
  参数loader 指定动态代理类的类加载器,参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口。
  (2)newProxyInstance()静态方法负责创建动态代理类的实例,它的完整定义如下:
  public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler handler) throws
  IllegalArgumentException
  参数loader 指定动态代理类的类加载器,参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口,参数handler 指定与动态代理类关联的 InvocationHandler 对象。
  以下两种方式都创建了实现Foo接口的动态代理类的实例:
  /**** 方式一 ****/
  //创建InvocationHandler对象
  InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
  //创建动态代理类
  Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), new Class[] { Foo.class });
  //创建动态代理类的实例
  Foo foo = (Foo) proxyClass.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).
  newInstance(new Object[] { handler });
  /**** 方式二 ****/
  //创建InvocationHandler对象
  InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
  //直接创建动态代理类的实例
  Foo foo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),new Class[] { Foo.class }, handler);
  由Proxy类的静态方法创建的动态代理类具有以下特点:
  动态代理类是public、final和非抽象类型的;
  动态代理类继承了java.lang.reflect.Proxy类;
  动态代理类的名字以“$Proxy”开头;
  动态代理类实现getProxyClass()和newProxyInstance()方法中参数interfaces指定的所有接口;
  Proxy 类的isProxyClass(Class cl)静态方法可用来判断参数指定的类是否为动态代理类。只有通过Proxy类创建的类才是动态代理类;
  动态代理类都具有一个public 类型的构造方法,该构造方法有一个InvocationHandler 类型的参数。
  由Proxy类的静态方法创建的动态代理类的实例具有以下特点:
  1. 假定变量foo 是一个动态代理类的实例,并且这个动态代理类实现了Foo 接口,那么“foo instanceof Foo”的值为true。把变量foo强制转换为Foo类型是合法的:
  (Foo) foo //合法
  2.每个动态代理类实例都和一个InvocationHandler 实例关联。Proxy 类的getInvocationHandler(Object proxy)静态方法返回与参数proxy指定的代理类实例所关联的InvocationHandler 对象。
  3.假定Foo接口有一个amethod()方法,那么当程序调用动态代理类实例foo的amethod()方法时,该方法会调用与它关联的InvocationHandler 对象的invoke()方法。
  InvocationHandler 接口为方法调用接口,它声明了负责调用任意一个方法的invoke()方法:
  Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable
  参数proxy指定动态代理类实例,参数method指定被调用的方法,参数args 指定向被调用方法传递的参数,invoke()方法的返回值表示被调用方法的返回值。
  四、最后看一个实例:
  HelloServiceProxyFactory 类的getHelloServiceProxy()静态方法负责创建实现了HelloService接口的动态代理类的实例。
  例程5 HelloServiceProxyFactory.java
  package proxy;
  import java.lang.reflect.*;
  public class HelloServiceProxyFactory {
  /** 创建一个实现了HelloService 接口的动态代理类的实例
  * 参数helloService 引用被代理的HelloService 实例
  */
  public static HelloService getHelloServiceProxy(final HelloService helloService){
  //创建一个实现了InvocationHandler接口的匿名类的实例
  InvocationHandler handler=new InvocationHandler(){
  public Object invoke(Object proxy,Method method,Object args[])throws Exception{
  System.out.println("before calling "+method); //预处理
  Object result=method.invoke(helloService,args);
  //调用被代理的HelloService 实例的方法
  System.out.println("after calling "+method); //事后处理
  return result;
  }
  };
  Class classType=HelloService.class;
  return (HelloService)Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(),
  new Class[]{classType},
  handler);
  }
  }
  如下所示的Client2 类先创建了一个HelloServiceImpl 实例,然后创建了一个动态代理类实例helloServiceProxy,最后调用动态代理类实例的echo()方法。
  例程6 Client2.java
  package proxy;
  public class Client2{
  public static void main(String args[]){
  HelloService helloService=new HelloServiceImpl();
  HelloService helloServiceProxy=HelloServiceProxyFactory.getHelloServiceProxy(helloService);
  System.out.println("动态代理类的名字为"+helloServiceProxy.getClass().getName());
  System.out.println(helloServiceProxy.echo("Hello"));
  }
  }
  运行Client2,打印结果如下:
  动态代理类的名字为$Proxy0
  before calling public abstract java.lang.String proxy.HelloService.echo(java.lang.String)
  after calling public abstract java.lang.String proxy.HelloService.echo(java.lang.String)
  echo:Hello
  从结果看出,动态代理类的名字为$Proxy0。
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本文转自
http://blog.csdn.net/wallaceli1981/archive/2007/09/13/1783337.aspx
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