Java Proxy类及代理模式 探究
2016-05-14 23:36
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代理模式:为其他对象提供一种代理,并以控制对这个对象的访问
本文通过一个超市的场景对代理模式进行探究,希望可以抛砖引玉,与大家分享。
现在突然有一个需求,当地的管理部门要对沃尔玛进行监控,现在的要求是只监控卖出行为,在每个sell()动作之前需要注册,卖完之后需要公布。对buy()需求暂时没有要求。
(由于这不是动态代理的核心,在方法二中的代码进行对比,这个顶多算一个静态代理….)
上述解决方法有两个问题,一是如果对其他超市也需要监控时,就需要重写其他超市类;
二是如果需要对沃尔玛的buy()也要监控时,就需要再次重写类,这时就引出动态代理。
在上述方法中的场景中添加需求,对所有的超市都要进行监控,按照之前的改动,需要对所有的类都要进行改动,而且这两个超市都实现了Supermarket接口。
能不能对所有实现了Supermarket的接口的类都进行监控呢?可以,由于在编译时不能提前知道究竟是哪个类需要代理,因此需要在运行时动态地做出一些改变,需要用到jdk中Proxy类。
由于可能有多个超市,因此先用一个抽象超市类实现接口,所有超市都继承自抽象超市,由jdk中的Proxy.getProxyClass()获取代理类,再由代理类Class.getConstructor.newInstance()新建一个代理实例;或者可以直接通过Proxy.newProxyInstance()方法生成一个代理对象。在Proxy生成代理类对象的时候需要传入一个实现InvocationHandler接口的对象通过在InvocationHandler的invoke()方法中添加动作从而实现对代理对象的动态代理。两种实现如下代码所示。在代码中我把代理类的名字也打了出来,很有趣。
关于Class类可以参考java Class类探究。
关于Proxy类原理请参考java Proxy类深度探究。
类图如下:
代码如下:
自定义的实现InvocationHandler的类
Supermarket接口
AbstractSupermarket类
Walmart类和Carrefour类
运行结果如下:
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : before sell : publish **
- ----- ### agent : without dynamic proxy pattern #### -----
------ supermarket: Walmart : sell ---------
------ supermarket: Carrefour : sell ---------
- ----- ### agent end #### -----
- ----- ### proxy 1 : dynamic proxy pattern #### -----
The proxy class name is : com.sun.proxy.$Proxy0
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Carrefour : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
- ----- ### proxy 1 end #### -----
- ----- ### proxy 2 : dynamic proxy pattern #### -----
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
------ supermarket: Walmart : buy ---------
- ----- ### proxy 2 end #### -----
解决方法三:升级版动态代理(工厂):
利用一个工厂来制作代理对象,要求将需要代理的对象和实现的接口(jdk Proxy类需要传入接口)传入工厂。由于本文工厂模式不是重点,只是用了一个简单的工厂。
代码如下:
生成代理类的工厂ProxyFactory
利用工厂生成代理对象
运行结果如下:
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
本文通过一个超市的场景对代理模式进行探究,希望可以抛砖引玉,与大家分享。
场景
有一个接口叫超市即Supermarket,所有的超市都要实现这个接口,超市这个接口有两个方法,buy()和sell(),buy()用来进货,sell()用来销售。常见的超市有Walmart(沃尔玛),Carrefour(家乐福)等。现在突然有一个需求,当地的管理部门要对沃尔玛进行监控,现在的要求是只监控卖出行为,在每个sell()动作之前需要注册,卖完之后需要公布。对buy()需求暂时没有要求。
解决方法
解决方法一: 静态代理
声明一个新类,继承自Walmart,重写sell()动作,将监控动作写入sell()中,该解决方法类图如下:(由于这不是动态代理的核心,在方法二中的代码进行对比,这个顶多算一个静态代理….)
上述解决方法有两个问题,一是如果对其他超市也需要监控时,就需要重写其他超市类;
二是如果需要对沃尔玛的buy()也要监控时,就需要再次重写类,这时就引出动态代理。
解决方法二:动态代理
动态代理将代理目标推迟到运行时刻,即在运行时可以根据需要动态地生成代理对象。在上述方法中的场景中添加需求,对所有的超市都要进行监控,按照之前的改动,需要对所有的类都要进行改动,而且这两个超市都实现了Supermarket接口。
能不能对所有实现了Supermarket的接口的类都进行监控呢?可以,由于在编译时不能提前知道究竟是哪个类需要代理,因此需要在运行时动态地做出一些改变,需要用到jdk中Proxy类。
由于可能有多个超市,因此先用一个抽象超市类实现接口,所有超市都继承自抽象超市,由jdk中的Proxy.getProxyClass()获取代理类,再由代理类Class.getConstructor.newInstance()新建一个代理实例;或者可以直接通过Proxy.newProxyInstance()方法生成一个代理对象。在Proxy生成代理类对象的时候需要传入一个实现InvocationHandler接口的对象通过在InvocationHandler的invoke()方法中添加动作从而实现对代理对象的动态代理。两种实现如下代码所示。在代码中我把代理类的名字也打了出来,很有趣。
关于Class类可以参考java Class类探究。
关于Proxy类原理请参考java Proxy类深度探究。
类图如下:
代码如下:
自定义的实现InvocationHandler的类
import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class ManagerInvocationHandler implements InvocationHandler { Object agent; public ManagerInvocationHandler(Object agent) { this.agent = agent; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // TODO Auto-generated method stub if (method.getName().equals("sell")) { System.out.println(" ***** manager : before sell : register **"); // System.out.println("the object is instance of // "+proxy.getClass().getName()); method.invoke(agent, args); System.out.println(" ***** manager : after sell : publish **"); } else { method.invoke(agent, args); } return null; } }
Supermarket接口
public interface Supermarket { public void buy(); public void sell(); }
AbstractSupermarket类
public abstract class AbstractSupermarket implements Supermarket{ public String name; AbstractSupermarket(String name){ this.name = name; } @Override public void buy() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" ------ supermarket: "+name+" : buy ---------"); } @Override public void sell() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" ------ supermarket: "+name+" : sell ---------"); } }
Walmart类和Carrefour类
public class Walmart extends AbstractSupermarket { private static String marketName = "Walmart"; Walmart() { super(marketName); } }
public class Carrefour extends AbstractSupermarket{ public static String name = "Carrefour"; Carrefour() { super(name); } }manager类,该类中有动态代理的两种实现方法
import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import sun.misc.ProxyGenerator; public class Manager { // 静态代理 public static void monitorSell(){ ProxyWalmart walmart = new ProxyWalmart(); walmart.sell(); } // 动态代理的两种方法 public static void monitorProxySell(){ // 常规对象 Supermarket walmart = new Walmart(); Supermarket carrefour = new Carrefour(); // 获取代理Supermarket接口的代理类 Class proxySupermarket = Proxy.getProxyClass(walmart.getClass().getClassLoader(), walmart.getClass().getSuperclass().getInterfaces()); try { // 不用代理时操作 System.out.println(" - ----- ### agent : without dynamic proxy pattern #### ----- "); walmart.sell(); carrefour.sell(); System.out.println(" - ----- ### agent end #### ----- \n "); System.out.println(" - ----- ### proxy 1 : dynamic proxy pattern #### ----- "); // 输出代理类的类名 System.out.println(" The proxy class name is : " + proxySupermarket.getName()+"\n"); // 获取代理类的Constructor,该Construtor的参数是InvocationHandler Constructor construtor = proxySupermarket.getConstructor(new Class[]{InvocationHandler.class}); // 将被代理对象传入InvocationHandler ManagerInvocationHandler warlmartHandler = new ManagerInvocationHandler(walmart); ManagerInvocationHandler carrefourHandler = new ManagerInvocationHandler(carrefour); // 通过代理Class object的Constructor 声明一个代理对象 Supermarket proxyWalmart = (Supermarket)construtor.newInstance(new Object[]{warlmartHandler}); Supermarket proxyCarrefour = (Supermarket)construtor.newInstance(new Object[]{carrefourHandler}); // 调用代理类的代理方法,实质是调用InvocationHandler.invoke()方法 proxyWalmart.sell(); proxyCarrefour.sell(); System.out.println(" - ----- ### proxy 1 end #### ----- \n"); System.out.println(" - ----- ### proxy 2 : dynamic proxy pattern #### ----- "); Supermarket proxyObject2 = (Supermarket) Proxy.newProxyInstance(Supermarket.class.getClassLoader(), new Class[]{Supermarket.class}, warlmartHandler); proxyObject2.sell(); proxyObject2.buy(); System.out.println(" - ----- ### proxy 2 end #### ----- \n"); } catch (InstantiationException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalArgumentException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (SecurityException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String [] args){ monitorSell(); monitorProxySell(); } }
运行结果如下:
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : before sell : publish **
- ----- ### agent : without dynamic proxy pattern #### -----
------ supermarket: Walmart : sell ---------
------ supermarket: Carrefour : sell ---------
- ----- ### agent end #### -----
- ----- ### proxy 1 : dynamic proxy pattern #### -----
The proxy class name is : com.sun.proxy.$Proxy0
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Carrefour : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
- ----- ### proxy 1 end #### -----
- ----- ### proxy 2 : dynamic proxy pattern #### -----
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
------ supermarket: Walmart : buy ---------
- ----- ### proxy 2 end #### -----
解决方法三:升级版动态代理(工厂):
利用一个工厂来制作代理对象,要求将需要代理的对象和实现的接口(jdk Proxy类需要传入接口)传入工厂。由于本文工厂模式不是重点,只是用了一个简单的工厂。
代码如下:
生成代理类的工厂ProxyFactory
import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Proxy; public class ProxyFactory { public static Object getProxy(Object agent, Class[] interfaces) throws InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException { // 生成代理类 Class proxyClassObj = Proxy.getProxyClass(agent.getClass().getClassLoader(), interfaces); InvocationHandler h = new ManagerInvocationHandler(agent); // 利用代理类的构造方法生成一个代理对象 Object proxyObj = proxyClassObj.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).newInstance(h); return proxyObj; } }
利用工厂生成代理对象
import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import sun.misc.ProxyGenerator; public class Manager { public static void proxyFactorySell() { Supermarket walmart = new Walmart(); try { Supermarket proxySupermarket = (Supermarket) ProxyFactory.getProxy(walmart, walmart.getClass().getSuperclass().getInterfaces()); proxySupermarket.sell(); } catch (InstantiationException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalArgumentException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (SecurityException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { proxyFactorySell(); } }
运行结果如下:
***** manager : before sell : register **
------ supermarket: Walmart : sell ---------
***** manager : after sell : publish **
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