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Java的动态代理

闻说社

发布于 2025-02-27 07:57:21

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Java的动态代理

以下是Java动态代理的逐步解释：

Java动态代理详解

1. 动态代理的核心组件

java.lang.reflect.Proxy：生成代理对象的工具类。
java.lang.reflect.InvocationHandler：代理对象的方法调用处理器接口。

2. 实现步骤

步骤1：自定义接口

java 代码解读复制代码public interface UserService {
    void addUser(String username);
    void deleteUser(String username);
}

步骤2：实现自定接口

java 代码解读复制代码public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void addUser(String username) {
        System.out.println("添加用户: " + username);
    }

    @Override
    public void deleteUser(String username) {
        System.out.println("删除用户: " + username);
    }
}

步骤3：实现InvocationHandler

java 代码解读复制代码import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class LoggingHandler implements InvocationHandler {
    private final Object target; // 被代理的对象

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 方法执行前逻辑
        System.out.println("调用方法前: " + method.getName());
        
        // 执行目标方法
        Object result = method.invoke(target, args);
        
        // 方法执行后逻辑
        System.out.println("调用方法后: " + method.getName());
        return result;
    }
}

步骤4：生成代理对象

java 代码解读复制代码import java.lang.reflect.Proxy;

public class DynamicProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建目标对象
        UserService realService = new UserServiceImpl();
        
        // 创建InvocationHandler实例
        InvocationHandler handler = new LoggingHandler(realService);
        
        // 生成代理对象
        UserService proxyService = (UserService) Proxy.newProxyInstance(
            UserService.class.getClassLoader(), // 类加载器
            new Class[]{UserService.class},     // 代理的接口数组
            handler                             // InvocationHandler实例
        );
        
        // 通过代理对象调用方法
        proxyService.addUser("Alice");
        proxyService.deleteUser("Bob");
    }
}

3. 输出结果

makefile 代码解读复制代码调用方法前: addUser
添加用户: Alice
调用方法后: addUser

调用方法前: deleteUser
删除用户: Bob
调用方法后: deleteUser

4. 动态代理的底层原理

代理类生成：Proxy.newProxyInstance() 在运行时动态生成代理类字节码。
代理类结构：生成的代理类继承 Proxy 并实现指定接口。
方法调用流程：
1. 客户端调用代理对象方法（如 addUser()）。
2. 代理类将调用转发到 InvocationHandler.invoke()。
3. invoke() 方法执行前置逻辑 → 调用目标方法 → 执行后置逻辑。

5. 动态代理的限制与解决方案

限制	说明	解决方案
只能代理接口	无法直接代理没有接口的类	使用CGLIB库（如Spring AOP默认行为）
性能开销	反射调用比直接调用慢约5-20倍	对性能敏感场景使用AspectJ编译时织入
无法代理final方法	final方法无法被重写	避免代理final方法或使用CGLIB

6. 动态代理的典型应用场景

AOP实现：日志、事务、权限校验等横切关注点。
远程方法调用（RPC）：如Dubbo、gRPC的客户端代理。
延迟加载：例如Hibernate的延迟初始化代理。
Mock测试：动态生成测试替身（Test Double）。

7. 动态代理与CGLIB对比

特性	JDK动态代理	CGLIB
代理方式	基于接口	基于类继承
性能	较慢（反射调用）	较快（方法调用无反射）
依赖	无需第三方库	需要引入CGLIB库
方法限制	无法代理无接口的类	无法代理final方法或类

8. 高级技巧

查看生成的代理类字节码

java 代码解读复制代码// 在启动JVM时添加以下参数
System.setProperty("jdk.proxy.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

处理Object方法（如toString）

java 代码解读复制代码@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
        // 直接调用Object方法，不进行代理增强
        return method.invoke(target, args);
    }
    // 其他方法的代理逻辑
    // ...
}

动态代理实现RPC框架伪代码

java 代码解读复制代码public class RpcProxy implements InvocationHandler {
    private final String host;
    private final int port;

    public RpcProxy(String host, int port) {
        this.host = host;
        this.port = port;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) {
        // 1. 序列化请求参数
        byte[] requestData = serialize(method, args);
        
        // 2. 发送网络请求
        byte[] responseData = sendRequest(host, port, requestData);
        
        // 3. 反序列化响应结果
        return deserialize(responseData, method.getReturnType());
    }
}