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搞懂Java三种代理模式:静态代理、动态代理和cglib代理

时间:2023-08-09 14:05:32  来源:今日头条  作者:java小悠

JAVA静态代理

Java中的静态代理是一种设计模式,它通过创建一个代理类来代替原始类,从而控制对原始类的访问。代理类和原始类都实现相同的接口,使得客户端在使用时无需关心具体的实现细节。静态代理在编译时就已经确定代理类和原始类的关系,因此称为静态代理。

下面是Java静态代理UML类图:

 

示例代码: 假设有一个文件上传的接口FileUploader,其真实实现为RealFileUploader,我们需要在上传文件前后记录日志,这时就可以使用静态代理。

首先,定义抽象接口 FileUploader:

Java复制代码public interface FileUploader {
    void upload(String file);
}

然后,实现真实上传 RealFileUploader:

Java复制代码public class RealFileUploader implements FileUploader {
    @Override
    public void upload(String file) {
        // 实际的文件上传逻辑
        System.out.println("Uploading file: " + file);
    }
}

接下来,实现代理 ProxyFileUploader:

Java复制代码public class ProxyFileUploader implements FileUploader {
    private FileUploader realFileUploader;

    public ProxyFileUploader(FileUploader realFileUploader) {
        this.realFileUploader = realFileUploader;
    }

    @Override
    public void upload(String file) {
        // 额外的处理,比如记录日志
        System.out.println("Before uploading: " + file);

        // 调用真实主题的上传方法
        realFileUploader.upload(file);

        // 额外的处理,比如记录日志
        System.out.println("After uploading: " + file);
    }
}

在使用时,我们可以这样创建代理类并进行文件上传:

Java复制代码public class MAIn {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建真实主题
        FileUploader realFileUploader = new RealFileUploader();

        // 创建代理主题,并将真实主题传入
        FileUploader proxyFileUploader = new ProxyFileUploader(realFileUploader);

        // 通过代理主题进行文件上传
        proxyFileUploader.upload("example.txt");
    }
}

运行上述代码,输出将会是:

Java复制代码Before uploading: example.txt
Uploading file: example.txt
After uploading: example.txt

Java动态代理

Java动态代理是一种在运行时创建代理类的机制,它允许在不提前知道代理类的具体类型的情况下,动态地创建一个代理对象来代替原始类。相比于静态代理,动态代理更加灵活,可以代理任意的接口类型,不需要为每个被代理的类编写专门的代理类,而是通过Java的反射机制在运行时动态生成代理类。动态代理主要使用java.lang.reflect.Proxy类和
java.lang.reflect.InvocationHandler接口来实现。动态代理又被称为JDK代理或接口代理。

下面看下动态代理的UML图:

 

示例代码: 与前面的静态代理示例相同,我们仍然使用文件上传的接口FileUploader,其真实实现为RealFileUploader。接下来,我们将通过动态代理在上传文件前后记录日志。

首先,定义抽象主题接口 FileUploader 和实现真实主题 RealFileUploader,与之前相同,不再重复。

然后,实现 InvocationHandler 接口,创建动态代理的处理器类 DynamicProxyHandler:

Java复制代码import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object realObject;

    public DynamicProxyHandler(Object realObject) {
        this.realObject = realObject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 额外的处理,比如记录日志
        System.out.println("Before invoking: " + method.getName());

        // 调用真实主题的对应方法
        Object result = method.invoke(realObject, args);

        // 额外的处理,比如记录日志
        System.out.println("After invoking: " + method.getName());

        return result;
    }
}

在使用时,我们可以这样创建动态代理对象并进行文件上传:

Java复制代码import java.lang.reflect.Proxy;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建真实主题
        FileUploader realFileUploader = new RealFileUploader();

        // 创建动态代理的处理器
        InvocationHandler handler = new DynamicProxyHandler(realFileUploader);

        // 创建代理类
        FileUploader proxyFileUploader = (FileUploader) Proxy.newProxyInstance(
                FileUploader.class.getClassLoader(),
                new Class[]{FileUploader.class},
                handler
        );

        // 通过动态代理进行文件上传
        proxyFileUploader.upload("example.txt");
    }
}

运行上述代码,输出将会是:

Java复制代码Before invoking: upload
Uploading file: example.txt
After invoking: upload

同样,通过动态代理,我们在文件上传前后成功添加了额外的处理(记录日志),同时客户端代码无需关心具体的日志记录逻辑,实现了解耦。动态代理在很多场景下非常有用,例如AOP(面向切面编程)等。

CGLIB代理

CGLIB(Code Generation Library)是一个开源的第三方库,用于在Java运行时生成字节码并创建代理类。与Java标准库中的动态代理(基于接口)不同,CGLIB代理可以代理普通类,即使它们没有实现任何接口。CGLIB使用ASM库来生成字节码,并通过继承的方式创建代理类,因此也被称为子类代理。CGLIB广泛用于各种框架和库中,如Spring AOP。

下面详细介绍CGLIB代理的结构和示例:

  1. 示例代码: 假设有一个简单的类Calculator,我们希望在其方法执行前后记录日志,可以使用CGLIB代理。

首先,引入CGLIB库,可以通过Maven添加依赖:

xml复制代码<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>版本号</version>
</dependency>

然后,定义普通类 Calculator:

Java复制代码public class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

接下来,创建一个代理类生成器 CalculatorProxyGenerator:

Java复制代码import.NET.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CalculatorProxyGenerator implements MethodInterceptor {
    private Object target;

    public CalculatorProxyGenerator(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object createProxy() {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("Before invoking: " + method.getName());

        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);

        System.out.println("After invoking: " + method.getName());

        return result;
    }
}

在intercept方法中,我们执行了代理类的方法(通过proxy.invokeSuper(obj, args)),在方法执行前后添加了额外的处理。

最后,在使用时,我们可以这样创建代理对象并调用方法:

Java复制代码public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();

        CalculatorProxyGenerator proxyGenerator = new CalculatorProxyGenerator(calculator);
        Calculator proxyCalculator = (Calculator) proxyGenerator.createProxy();

        int result = proxyCalculator.add(3, 5);
        System.out.println("Result: " + result);
    }
}

运行上述代码,输出将会是:

Java复制代码Before invoking: add
After invoking: add
Result: 8

这样,通过CGLIB代理,我们成功在方法执行前后添加了额外的处理(记录日志),实现了解耦。CGLIB代理在不需要接口的情况下也能很好地完成代理任务,但由于它是通过继承的方式生成代理类,可能会影响某些场景,比如无法代理final方法。

动态代理与CGLIB代理的区别

Spring在5.X之前默认的动态代理实现一直是jdk动态代理。但是从5.X开始,spring就开始默认使用Cglib来作为动态代理实现。并且springboot从2.X开始也转向了Cglib动态代理实现。

为什么spring体系整体转投Cglib呢,jdk动态代理又有什么缺点呢?

  • jdk动态代理只能基于接口,代理生成的对象只能赋值给接口变量,而Cglib就不存在这个问题,Cglib是通过生成子类来实现的,代理对象既可以赋值给实现类,又可以赋值给接口。
  • Cglib速度比jdk动态代理更快,性能更好。


原文链接:
https://juejin.cn/post/7264920384888471610



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