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设计模式之代理,手动实现动态代理,揭秘原理实现

时间:2020-01-14 06:54:20 出处:大发uu快3_uu快3套路_大发uu快3套路

前言

  开心一刻

    周末,带着女人儿子一齐逛公园。儿子有另另一我个人跑在前面,吧唧一下不小心摔了一跤,脑袋瓜子摔了个包,稀里哗啦的哭道:“爸爸,我会无需摔成傻子!”

    我指了指我背后的伤痕安慰道:“无需的,你看,这是爸爸小原先摔的。”

    话还没能 说话,小家伙哭的更厉害了:“那只是说我长大后就会和你一样傻了,我并不一定,我并不一定!”

    女人忍不住发飙:“别哭了,你为什么在么在回事 会变傻呢?你看你爸,你爸傻吗?”

    我赶紧宣布道:“是啊,你看我多聪明!”

    儿子:“真的,不骗我?”

    女人:“当然!”

    儿子:“原先可能老爸回会 傻子,当年为什么在么在回事 会娶这人 母老虎呢?”

    我、女人:……

这人 是代理模式

  所谓代理,只是有另另一我个人可能有另1个多多机构代表原先人可能原先机构采取行动。在只是请况下,有另1个多多客户你要可能非要直接引用有另1个多多对象,而代理对象能非要在客户端和目标对象之间起到中介的左右。

  代理模式:给某有另1个多多对象提供有另1个多多代理或占位符,并由代理对象来控制对原对象的访问,通过代理对象访问目标对象,原先能非要在不修改原目标对象的前提下,提供额外的功能操作,扩展目标对象的功能。说简单点,代理模式只是设置有另1个多多中间代理来控制访问原目标对象,以达到增强原对象的功能和多样化访问法律法律法律依据。一般而言会分这人:静态代理、动态代理和CGLIB代理

  代理模式形态学 如下:

静态代理

  静态代理时要代理对象和被代理对象实现一样的接口,我们来看个例子就清楚了

  示例代理:static-proxy

  代理类:UserDaoProxy.java

  UserDaoProxy代理IUserDao类型,此时也非要代理IUserDao类型的被代理对象。测试结果就不展示了,相信我们想看 代码也知道了

  优点:能非要在不修改目标对象的前提下扩展目标对象的功能

  缺点:可能时要代理多个类,每个类回会 有有另1个多多代理类,会因为代理类无限制扩展;可能类中含多个法律法律法律依据,同样的代理逻辑时要反复实现、应用到每个法律法律法律依据上,一旦接口增加法律法律法律依据,目标对象与代理对象回会 进行修改

  有另1个多多静态代理非要代理有另1个多多类,没能 有没能 这人 法律法律法律依据能非要实现同有另1个多多代理类来代理任意对象呢?肯定有的,也只是下面讲到的:动态代理

动态代理

  代理类在系统进程运行时创建的代理法律法律法律依据被成为动态代理。 也只是说,这人 请况下,代理类并回会 在Java代码中定义的,只是在运行时根据我们在Java代码中的“指示”动态生成的。下面我们一步一步手动来实现动态代理。下面的示例回会 直接针对接口的,就回会 针对接口的具体实现类了,静态代理示例中,UserDaoProxy代理的是IUserDao的实现类:UserDaoImpl,没能 动态代理示例就直接针对接口了,下面示例针对的回会 UserMapper接口,模拟的mybatis,但不局限于UserMapper接口

  代理类源代码持久化

    1、先利用反射动态生成代理类,并持久化代理类到磁盘(也只是生成代理类的java源文件),generateJavaFile法律法律法律依据如下

      生成的代理类:$Proxy0.java 如下

      这人 代理类的生成过程是我们我个人实现的,实现没能,但排版太繁琐,我们能非要用javapoet来生成代理类源代码,generateJavaFileByJavaPoet法律法律法律依据如下

      生成的代理类:JavaPoet$Proxy0.java 如下

    利用javapoet生成的代理类更接近我们平时手动实现的类,排版更符合我们的编码习惯,看上去更自然只是;两者的实现过程是一样的,只是javapoet排版更好

    2、既然代理类的源代码可能有了,没能 时要对其编译了,compileJavaFile法律法律法律依据如下

      会在指定目录下想看 :$Proxy0.class

    3、加载$Proxy0.class,并创建随便说说 例对象(代理实例对象)

public static <T> T newInstance(Class<T> interface_) throws Exception{
    String proxyJavaFileDir = SRC_JAVA_PATH + interface_.getPackage().getName().replace(".", File.separator) + File.separator;

    // 1、生成interface_接口的实现类,并持久化到磁盘:$Proxy0.java
    generateJavaFile(interface_, proxyJavaFileDir);

    // 2、编译$Proxy0.java,生成$Proxy0.class到磁盘
    compileJavaFile(proxyJavaFileDir);

    // 3、加载$Proxy0.class,并创建随便说说

例对象(代理实例对象)
    MyClassLoader loader = new MyClassLoader(proxyJavaFileDir, interface_);
    Class<?> $Proxy0 = loader.findClass(PROXY_CLASS_NAME);
    return (T)$Proxy0.newInstance();
}

private static class MyClassLoader<T> extends ClassLoader {

    private String proxyJavaFileDir;
    private Class<T> interface_;

    public MyClassLoader(String proxyJavaFileDir, Class<T> interface_) {
        this.proxyJavaFileDir = proxyJavaFileDir;
        this.interface_ = interface_;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

        File clazzFile = new File(proxyJavaFileDir, name + ".class");
        //可能字节码文件存在
        if (clazzFile.exists()) {
            //把字节码文件加载到VM
            try {
                //文件流对接class文件
                FileInputStream inputStream = new FileInputStream(clazzFile);
                ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
                    baos.write(buffer, 0, len);                     // 将buffer中的内容读取到baos中的buffer
                }
                //将buffer中的字节读到内存加载为class
                return defineClass(interface_.getPackage().getName() + "." + name, baos.toByteArray(), 0, baos.size());
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return super.findClass(name);
    }
}
View Code

      有了代理实例对象,我们就能非要利用它进行操作了,演示结果如下

    删改工程地址:proxy-java-file,删改流程图如下

    此时的Proxy类能创建任何接口的实例,避免了静态代理存在的代理类泛滥、多个法律法律法律依据中代理逻辑反复实现的问題;但有个问題我找不到乎 我们注意到:$Proxy0.java有必要持久化到磁盘吗,我们能非要直接编译内存中的代理类的字符串源代码,得到$Proxy0.class呢?

  代理类源代码不持久化

    $Proxy0.java和$Proxy0.class是没必要生成到磁盘的,我们直接编译内存中的代理类的字符串源代码,一齐直接在内存中加载$Proxy0.class,无需写、读磁盘,能非要提升不少性能

    删改工程地址:proxy-none-java-file,此时的流程图如下

    Proxy.java源代码如下

    相比有代理类源代码持久化,核心的动态代理生成过程不变,只是减少了.java和.class文件的持久化;其中用到了第三方工具:com.itranswarp.compile(我们无需 非要拓展jdk,实现内存中操作),完成了字符串在内存中的编译、class在内存中的加载,直接用jdk的编译工具,会在磁盘生成$Proxy0.class

    测试结果如下

      能非要想看 ,没能 .java和.class的持久化

    此时就完美多会儿?可能现在有另外有另1个多多接口ISendMessage,代理逻辑回会

System.out.println("数据库操作, 并获取执行结果...")

    我们该为什么在么在回事 办? 针对ISendMessage又重新写有另1个多多Proxy?显然还过低灵活,说的简单点:此种代理能非要代理任何接口,怎么让我代理逻辑确是固定死的,非要自定义,原先会造成这人代理逻辑会有有另1个多多代理工厂(Proxy),会造成代理工厂的泛滥

  代理逻辑接口化,供用户自定义

    既然无代理类源代码持久化中的代理逻辑非要自定义,没能 我们就将它抽出来,提供代理逻辑接口

    删改工程地址:proxy-none-java-file-plus,流程图与无代理类源代码持久化中一样,此时代理类的生成过程多样化了不少,涉及到代理逻辑接口:InvacationHandler的避免

    generateJavaFile(...)法律法律法律依据

/**
 * 生成接口实现类的源代码
 * @param interface_
 * @throws Exception
 */
private static String generateJavaFile(Class<?> interface_, InvocationHandler handler) throws Exception {
    StringBuilder proxyJava = new StringBuilder();
    proxyJava.append("package ").append(PROXY_PACKAGE_NAME).append(";").append(ENTER).append(ENTER)
            .append("import java.lang.reflect.Method;").append(ENTER).append(ENTER)
            .append("public class ").append(PROXY_FILE_NAME).append(" implements ").append(interface_.getName()).append(" {").append(ENTER)
            .append(ENTER).append(TAB_STR).append("private InvocationHandler  handler;").append(ENTER).append(ENTER);

    // 代理对象构造法律法律法律依据
    proxyJava.append(TAB_STR).append("public ").append(PROXY_FILE_NAME).append("(InvocationHandler handler) {").append(ENTER)
            .append(TAB_STR).append(TAB_STR).append("this.handler = handler;").append(ENTER)
            .append(TAB_STR).append("}").append(ENTER);

    // 接口法律法律法律依据
    Method[] methods = interface_.getMethods();
    for(Method method : methods) {
        String returnTypeName = method.getGenericReturnType().getTypeName();
        Type[] paramTypes = method.getGenericParameterTypes();
        proxyJava.append(ENTER).append(TAB_STR).append("@Override").append(ENTER)
                .append(TAB_STR).append("public ").append(returnTypeName).append(" ").append(method.getName()).append("(");

        List<String> paramList = new ArrayList<>();     // 法律法律法律依据参数值
        List<String> paramTypeList = new ArrayList<>(); // 法律法律法律依据参数类型
        for(int i=0; i<paramTypes.length; i++) {
            if (i != 0) {
                proxyJava.append(", ");
            }
            String typeName = paramTypes[i].getTypeName();
            proxyJava.append(typeName).append(" param").append(i);
            paramList.add("param" + i);
            paramTypeList.add(typeName+".class");
        }
        proxyJava.append(") {").append(ENTER)
                .append(TAB_STR).append(TAB_STR).append("try {").append(ENTER)
                .append(TAB_STR).append(TAB_STR).append(TAB_STR)
                .append("Method method = ").append(interface_.getName()).append(".class.getDeclaredMethod(\"")
                .append(method.getName()).append("\",").append(String.join(",", paramTypeList)).append(");")
                .append(ENTER).append(TAB_STR).append(TAB_STR).append(TAB_STR);
        if (!"void".equals(returnTypeName)) {
            proxyJava.append("return (").append(returnTypeName).append(")");
        }
        proxyJava.append("handler.invoke(this, method, new Object[]{")
                .append(String.join(",", paramList)).append("});").append(ENTER)
                .append(TAB_STR).append(TAB_STR).append("} catch(Exception e) {").append(ENTER)
                .append(TAB_STR).append(TAB_STR).append(TAB_STR).append("e.printStackTrace();").append(ENTER)
                .append(TAB_STR).append(TAB_STR).append("}").append(ENTER);
        if (!"void".equals(returnTypeName)) {
            proxyJava.append(TAB_STR).append(TAB_STR).append("return null;").append(ENTER);
        }
        proxyJava.append(TAB_STR).append("}").append(ENTER);
    }
    proxyJava .append("}");

    // 这能非要非要将字符串生成java文件,看看源代码对不对
    /*String proxyJavaFileDir = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "proxy-none-java-file-plus"
            + String.join(File.separator, new String[]{"","src","main","java",""})
            + PROXY_PACKAGE_NAME.replace(".", File.separator) + File.separator;
    File f = new File(proxyJavaFileDir + PROXY_FILE_NAME + ".java");
    FileWriter fw = new FileWriter(f);
    fw.write(proxyJava.toString());
    fw.flush();
    fw.close();*/

    return proxyJava.toString();
}
View Code

    测试结果如下

    此时各组件之间关系、调用请况如下

    此时Proxy就能非要删改通用了,能非要生成任何接口的代理对象了,无需 非要实现任意的代理逻辑;至此,我们完成了有另1个多多简易的仿JDK实现的动态代理

  JDK的动态代理

    我们来看看JDK下动态代理的实现,示例工程:proxy-jdk,测试结果就不展示了,我们来看看JDK下Proxy.newInstance法律法律法律依据,有有另1个多多参数

      1、Classloader:类加载器,我们能非要使用自定义的类加载器;上述手动实现示例中,直接在Proxy写死了;

      2、Class<?>[]:接口类数组,这人 随便说说 很容易理解,我们应该允许我们我个人实现的代理类一齐实现多个接口。我们上述手动实现中只传入有另1个多多接口,是为了多样化实现;

      3、InvocationHandler:这人 没这人 好说的,与我们的实现一致,用于自定义代理逻辑

    我们来追下源码,看看JDK的动态代理与非 与我们的手动实现与非 一致

    与我们的自定义实现差不多,利用反射,逐个接口、逐个法律法律法律依据进行避免;ProxyClassFactory负责生成代理类的Class对象,主要由apply法律法律法律依据负责,调用了

byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);

    来生成代理类的Class;ProxyGenerator中含个是有静态常量:saveGeneratedFiles,标识与非 持久化代理类的class文件,默认值是false,也只是不持久化,我们能非要通过设置jdk系统参数,实现JDK的动态代理持久化代理类的class文件

CGLIB代理

  对cglib不做深入研究了,只举个使用案例:proxy-cglib,使用法律法律法律依据与JDK的动态代理之类,实现的效果也基本一致,怎么让我实现原理上还是有差别的

  JDK的动态代理有有另1个多多限制,只是使用动态代理的对象时要实现有另1个多多或多个接口,而CGLIB没能 这人 限制,具体区别回会 本文范畴了,我们自行去查阅资料

应用场景

  长篇大论讲了没能 多,我们却经常没能 讲动态代理的作用,使用动态代理我们能非要在不改变源码的请况下,对目标对象的目标法律法律法律依据进行前置或后置增强避免。这人阵一阵不太符合我们的四根线走到底的编程逻辑,这人 编程模型有有另1个多多专业名称叫AOP,面向切面编程,具体案例有如下:

  1、spring的事务,事务的开启能非要作为前置增强,事务的提交或回滚作为后置增强,数据库的操作存在两者之间(目标对象时要完成的事);

  2、日志记录,我们能非要在不改变原有实现的基础上,对目标对象进行日志的输出,可原先置避免,记录参数请况,也可原先置避免,记录返回的结果;

  3、web编程,传入参数的校验;

  4、web编程,权限的控制无需 非要用aop来实现;

  怎么让我明白了AOP,没能 这人 场景能使用动态代理也就比较明了了

总结

  1、示例代码中的Proxy是代理工厂,负责生产代理对象的,回会 代理对象类

  2、手动实现动态代理,我们分了三版

    第一版:代理类源代码持久化,为了便于理解,我们将代理类的java文件和class文件持久化到了磁盘,此时避免了静态代理中代理类泛滥的问題,我们的代理类工厂(Proxy)能代理任何接口;

    第二版:代理类源代码不持久化,代理类的java文件和和class文件原先就只是临时文件,将其再加,无需读写磁盘,能非要提高传输速率;但此时有个问題,我们的代理逻辑却写死了,也只是有另1个多多代理类工厂非要生产这人代理逻辑的代理类对象,可能我们有多种代理逻辑,没能 就时要有多个代理类工厂,显然灵活性过低高,还有优化空间;

    第三版:代理逻辑接口化,供用户自定义,此时代理类工厂就能非要代理任何接口、任何代理逻辑了,反正代理逻辑是用户自定义传入,用户想为什么在么在回事 定义就为什么在么在回事 定义;

  3、示例参考的是mybatis中mapper的生成过程,随便说说 只是简单的模拟,但流程却是一致的,有兴趣的能非要看看我前两篇博客,结合起来看更好理解

参考

  《java与模式》

  10分钟看懂动态代理设计模式

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