Java 中的动态代理

你好！今天我们将讨论一个相当重要且有趣的主题——在Java中创建动态代理类。这不太简单，所以让我们尝试通过示例来弄清楚:) 那么，最重要的问题是：什么是动态代理以及它们的用途是什么？代理类是原始类的一种“上层建筑”，它允许我们在必要时更改其行为。改变行为意味着什么？它是如何运作的？让我们看一个简单的例子。假设我们有一个接口Person和一个Man实现该接口的简单类

public interface Person {

   public void introduce(String name);

   public void sayAge(int age);

   public void sayFrom(String city, String country);
}

public class Man implements Person {

   private String name;
   private int age;
   private String city;
   private String country;

   public Man(String name, int age, String city, String country) {
       this.name = name;
       this.age = age;
       this.city = city;
       this.country = country;
   }

   @Override
   public void introduce(String name) {

       System.out.println("Меня зовут " + this.name);
   }

   @Override
   public void sayAge(int age) {
       System.out.println("Мне " + this.age + " years");
   }

   @Override
   public void sayFrom(String city, String country) {

       System.out.println("Я из города " + this.city + ", " + this.country);
   }

   //..геттеры, сеттеры, и т.д.
}

我们班Man有3种方法：自我介绍，说你的年龄，说你来自哪里。假设我们收到此类作为现成 JAR 库的一部分，并且不能简单地获取和重写其代码。然而，我们需要改变他的行为。例如，我们不知道将在我们的对象上调用哪个方法，因此我们希望该人在调用其中任何一个方法时首先说“Hello！”。（没有人喜欢不礼貌的人）。动态代理 - 1

遇到这样的情况我们该怎么办呢？我们需要一些东西：

InvocationHandler

这是什么？可以直译为“调用拦截器”。这非常准确地描述了其目的。 InvocationHandler是一个特殊的接口，允许我们拦截对对象的任何方法调用并添加我们需要的附加行为。我们需要制作自己的拦截器——即创建一个类并实现这个接口。这很简单：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class PersonInvocationHandler implements InvocationHandler {

private Person person;

public PersonInvocationHandler(Person person) {
   this.person = person;
}

 @Override
   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

       System.out.println("Hello!");
       return null;
   }
}

我们只需要实现一个接口方法 - invoke()。事实上，它做了我们需要的事情——它拦截对我们对象的所有方法调用并添加必要的行为（这里我们invoke()在方法内的控制台上打印“Hello！”）。

原始对象及其代理。

让我们创建一个原始对象Man和它的“上层结构”（代理）：

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       //Создаем оригинальный an object
       Man vasia = new Man("Vasya", 30, "Санкт-Петербург", "Россия");

       //Получаем загрузчик класса у оригинального an object
       ClassLoader vasiaClassLoader = vasia.getClass().getClassLoader();

       //Получаем все интерфейсы, которые реализует оригинальный an object
       Class[] interfaces = vasia.getClass().getInterfaces();

       //Создаем прокси нашего an object vasia
       Person proxyVasia = (Person) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

       //Вызываем у прокси an object один из методов нашего оригинального an object
       proxyVasia.introduce(vasia.getName());

   }
}

看起来很不简单啊！我专门为每一行代码写了一条注释：让我们仔细看看那里发生了什么。

在第一行中，我们只需创建要为其创建代理的原始对象。以下两行可能会让您感到困惑：

//Получаем загрузчик класса у оригинального an object
ClassLoader vasiaClassLoader = vasia.getClass().getClassLoader();

//Получаем все интерфейсы, которые реализует оригинальный an object
Class[] interfaces = vasia.getClass().getInterfaces();

但这里确实没有什么特别的:)要创建代理，我们需要ClassLoader原始对象的（类加载器）和原始类（即）实现的所有接口的列表Man。如果您不知道它是什么ClassLoader，您可以阅读这篇关于将类加载到 JVM 的文章或Habré 上的这篇文章，但先不要太在意它。请记住，我们将获得一些额外的信息，然后我们将需要这些信息来创建代理对象。在第四行，我们使用一个特殊的类Proxy及其静态方法newProxyInstance()：

//Создаем прокси нашего an object vasia
Person proxyVasia = (Person) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

这个方法只是创建我们的代理对象。我们向该方法传递有关我们在上一步中收到的原始类的信息（它ClassLoader及其接口列表），以及我们之前创建的拦截器的对象 - InvocationHandler'a. 最重要的是不要忘记将我们的原始对象传递给拦截器vasia，否则它将没有任何东西可以“拦截”:)我们最终得到了什么？我们现在有了一个代理对象vasiaProxy。它可以调用任何接口方法Person。为什么？因为我们向它传递了所有接口的列表 - 这里：

//Получаем все интерфейсы, которые реализует оригинальный an object
Class[] interfaces = vasia.getClass().getInterfaces();

//Создаем прокси нашего an object vasia
Person proxyVasia = (Person) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

现在他已经“认识”了所有的接口方法Person。此外，我们还向代理传递了一个配置PersonInvocationHandler为与该对象一起使用的对象vasia：

//Создаем прокси нашего an object vasia
Person proxyVasia = (Person) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

现在，如果我们调用代理对象上的任何接口方法Person，我们的拦截器将“捕获”此调用并执行其自己的方法invoke()。让我们尝试运行该方法main()！控制台输出： 你好！ 伟大的！我们看到我们的方法不是真正的方法，而是Person.introduce()被调用： invoke()PersonInvocationHandler()

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

   System.out.println("Hello!");
   return null;
}

控制台显示“Hello！” 但这并不是我们想要得到的行为：/ 根据我们的想法，应该首先显示“Hello！”，然后我们调用的方法本身应该起作用。换句话说，这个方法调用：

proxyVasia.introduce(vasia.getName());

应该输出到控制台“Hello！我的名字是瓦夏”，而不仅仅是“你好！” 我们怎样才能做到这一点？没什么复杂的：你只需要稍微修改一下我们的拦截器和方法invoke():)注意传递给这个方法的参数：

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

方法invoke()可以访问它所调用的方法及其所有参数（方法方法、Object[] args）。换句话说，如果我们调用一个方法，并且调用的proxyVasia.introduce(vasia.getName())不是方法，而是方法，那么在该方法中我们可以访问原始方法及其参数！结果，我们可以这样做： introduce()invoke()introduce()

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class PersonInvocationHandler implements InvocationHandler {

   private Person person;

   public PersonInvocationHandler(Person person) {

       this.person = person;
   }

   @Override
   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
       System.out.println("Hello!");
       return method.invoke(person, args);
   }
}

现在我们已经invoke()在方法中添加了对原始方法的调用。如果我们现在尝试运行前面示例中的代码：

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       //Создаем оригинальный an object
       Man vasia = new Man("Vasya", 30, "Санкт-Петербург", "Россия");

       //Получаем загрузчик класса у оригинального an object
       ClassLoader vasiaClassLoader = vasia.getClass().getClassLoader();

       //Получаем все интерфейсы, которые реализует оригинальный an object
       Class[] interfaces = vasia.getClass().getInterfaces();

       //Создаем прокси нашего an object vasia
       Person proxyVasia = (Person) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

       //Вызываем у прокси an object один из методов нашего оригинального an object
       proxyVasia.introduce(vasia.getName());
   }
}

然后我们会看到现在一切正常:) 控制台输出： 你好！我叫 Vasya。 您在哪里需要它？其实很多地方。“动态代理”设计模式在流行技术中被积极使用......顺便说一句，我忘了告诉你，Dynamic Proxy它是一种模式！恭喜你，你又学会了一个！:) 动态代理 - 2

因此，它被积极地应用于与安全相关的流行技术和框架中。想象一下，您有 20 个方法只能由程序的登录用户执行。使用您学到的技术，您可以轻松地向这 20 个方法添加检查，以查看用户是否输入了登录名和密码，而无需在每个方法中单独复制验证码。或者，例如，如果您想创建一个记录所有用户操作的日志，使用代理也可以轻松完成。即使现在也是可能的：只需在示例中添加代码，以便在调用时方法的名称显示在控制台中invoke()，您将获得我们程序的简单日志:) 在讲座结束时，请注意一个重要的内容限制。创建代理对象发生在接口级别，而不是类级别。为该接口创建代理。看一下这段代码：

//Создаем прокси нашего an object vasia
Person proxyVasia = (Person) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

这里我们专门为该接口创建一个代理Person。如果我们尝试为该类创建代理，也就是说，我们更改链接的类型并尝试强制转换为该类Man，则什么都不会起作用。

Man proxyVasia = (Man) Proxy.newProxyInstance(vasiaClassLoader, interfaces, new PersonInvocationHandler(vasia));

proxyVasia.introduce(vasia.getName());

线程“main”中出现异常 java.lang.ClassCastException: com.sun.proxy.$Proxy0 无法转换为 Man 接口的存在是强制性要求。代理工作在接口级别。这就是今天的全部内容:) 作为有关代理主题的附加材料，我可以向您推荐一个精彩的视频和一篇好文章。好吧，现在解决一些问题就好了！：）再见！

TO VIEW ALL COMMENTS OR TO MAKE A COMMENT,
GO TO FULL VERSION