转载

Java动态代理简单应用

概念

代理模式是基本的设计模式之一，它是开发者为了提供额外的或不同的操作，而插入的用来代替“实际”对象的对象。这些操作通常涉及与“实际”对象的通信，因此代理通常充当着中间人的角色。

Java动态代理比代理的思想更进一步，因为它可以动态地创建代理并动态地处理对代理方法的调用。在动态代理上所做的所有调用都会被重定向到单一的调用处理器(InvocationHandler)上，调用处理器的工作是揭示调用的类型并确定相应的策略。

Java动态代理实现机制采用了反射的思想，有关于反射的基础知识，可以参见博客Java发射机制浅析。

原理

Spring 核心 AOP 实现技术之一就是采用 Java 动态代理机制，权限认证、日志以及事务管理都可以采用动态代理，使用动态代理机制可以减少代码重复，降低系统耦合度。 Java 动态代理API位于 java.lang.reflect 包下，实现动态代理主要涉及以下两个关键步骤：

1.实现InvocationHandler接口

InvocationHandler接口仅定义了一个方法。

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

proxy：代理对象

method：被代理类方法对象

args：被代理方法参数数组

proxy参数表示代理对象，以防开发者需要区分请求的来源，但是在许多情况下，开发者并不关心这一点。InvocationHandler通常需要持有被代理对象的引用，在动态代理上所做的所有调用都会被重定向到InvocationHandler接口的invoke方法上。在invoke方法内部调用被代理对象的method方法，开发者可以在方法调用前后加上需要的逻辑。如果只是想对某些方法进行代理，开发者可以在 invoke 方法内添加相应的过滤条件，通过 method 参数可以获取方法本身的很多信息。

2.通过Proxy创建动态代理类实例

Proxy是所有动态代理类的父类，并提供一个静态方法newProxyInstance负责创建动态代理类的实例。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)        throws IllegalArgumentException

loader：类加载器(通常可以从已经被加载的对象中获取其类加载器)

interfaces：代理类需要实现的接口列表(通常使用被代理类实现的接口列表)

h：InvocationHandler接口的一个实现

newProxyInstance方法会根据传入的接口列表interfaces在虚拟机中动态的生成一个Proxy的子类，并实现了传入的接口列表interfaces的所有方法，然后返回该类的一个实例。因此返回的对象能够转型到传入的任意一个接口，通过该对象对接口内所有方法的调用都会重定向到第三个参数h的invoke方法。

Java动态代理底层原理实现比较复杂。总而言之，是根据newProxyInstance方法传入的类加载器和接口，生成代理类的二进制字节码，再利用反射机制创建代理类的实例，在代理类的内部对被代理类方法的调用都会重定向到InvocationHandler中的invoke方法，在invoke方法内再对被代理方法的调用进行封装预处理，加上开发者自己的逻辑。

应用

下面演示两个简单的示例：方法性能监测和日志管理

实体类

public class User {    private String name;   public User(String name) {   super();   this.name = name;  }   public String getName() {   return name;  }   public void setName(String name) {   this.name = name;  }   }

接口

public interface UserDao {    void addUser(User user);    void deleteUser(String name);    void updateUser(String name);  }

实现类

public class UserDaoImpl implements UserDao {   @Override  public void addUser(User user) {   System.out.println("add user named " + user.getName() + "...");   try {    Thread.sleep(1000);   } catch (InterruptedException e) {    e.printStackTrace();   }  }   @Override  public void deleteUser(String name) {   System.out.println("delete user named " + name + "...");   try {    Thread.sleep(1500);   } catch (InterruptedException e) {    e.printStackTrace();   }  }   @Override  public void updateUser(String name) {   System.out.println("update user named " + name + "...");   try {    Thread.sleep(2000);   } catch (InterruptedException e) {    e.printStackTrace();   }  }  }

方法性能监测

监测方法运行性能效率，此处简单以方法运行时间作为评价标准。传统的做法是在每个方法执行前后各自记录时间，然后计算运行时间。采用动态代理机制，可以将以上操作统一到InvocationHandler中，并创建代理类监测所有的方法。

InvocationHandler实现类

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method;  public class PerformanceInterceptor implements InvocationHandler {    private Object proxied;    public PerformanceInterceptor(Object proxied) {   this.proxied = proxied;  }   @Override  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {   long startTime = System.currentTimeMillis();   Object obj = method.invoke(proxied, args);   long endTime = System.currentTimeMillis();   System.out.println("Method " + method.getName() + " execution time: " + (endTime - startTime) * 1.0 / 1000 + "s");   return obj;  }  }

测试类

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy;  import org.junit.Test;  public class PerformanceInterceptorTest {    @Test  public void testInvoke() {   UserDao userDao = new UserDaoImpl();    Class<?> cls = userDao.getClass();   InvocationHandler handler = new PerformanceInterceptor(userDao);   UserDao proxy = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(), handler);   proxy.addUser(new User("tom"));   proxy.deleteUser("tom");   proxy.updateUser("tom");  }   }

测试结果

add user named Tom... Method addUser execution time: 1.0s delete user named tom... Method deleteUser execution time: 1.5s update user named tom... Method updateUser execution time: 2.0s

日志管理

有时候开发者需要在方法开始执行和执行结束时打印一些信息，使用动态代理就可以对所有方法或者某些方法进行简单日志管理，并写入到指定文件。

InvocationHandler实现类

import java.io.File; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.text.DateFormat; import java.text.SimpleDateFormat;  public class LogInterceptor implements InvocationHandler {    private Object proxied;    public static final String path = "run.log";    public LogInterceptor(Object proxied) {   this.proxied = proxied;  }    public String beforeMethod(Method method) {   return getFormatedTime() + " Method:" + method.getName() + " start running/r/n";  }    public String afterMethod(Method method) {   return getFormatedTime() + " Method:" + method.getName() + " end running/r/n";  }   @Override  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {   write(path, beforeMethod(method));   Object object = method.invoke(proxied, args);   write(path, afterMethod(method));   return object;  }    public String getFormatedTime() {   DateFormat formater = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");   return formater.format(System.currentTimeMillis());  }    public void write(String path, String content) {   FileWriter writer = null;   try {    writer = new FileWriter(new File(path), true);    writer.write(content);    writer.flush();   } catch (IOException e) {    e.printStackTrace();   } finally {    if(null != writer) {     try {      writer.close();     } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();     }    }   }  }  }

测试类

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy;  import org.junit.Test;  public class LogInterceptorTest {    @Test  public void testInvoke() {   UserDao userDao = new UserDaoImpl();   Class<?> cls = userDao.getClass();   InvocationHandler handler = new LogInterceptor(userDao);   UserDao proxy = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(), handler);   proxy.addUser(new User("tom"));   proxy.deleteUser("tom");   proxy.updateUser("tom");  }   }

测试结果

在工程根目录下生成run.log文件，内容如下：

2015-10-07 05:41:02 Method:addUser start running 2015-10-07 05:41:03 Method:addUser end running 2015-10-07 05:41:03 Method:deleteUser start running 2015-10-07 05:41:05 Method:deleteUser end running 2015-10-07 05:41:05 Method:updateUser start running 2015-10-07 05:41:07 Method:updateUser end running