Java 静态代理与动态代理解析

目录

• 一、代码实践
• 静态代理
• 动态代理
• 二、常见的动态代理场景
• Retrofit中的动态代理
• 使用动态代理实现onClick注入
• 三、源码探索Jdk中的动态代理
• 生成代理类
• 四、总结

静态代理: 由我们开发者自己手动创建或者在程序运行前就已经存在的代理类，静态代理通常只代理一个类，动态代理是代理一个接口下的多个实现类。

动态代理: 在程序运行时，运用java反射机制动态创建而成，静态代理事先知道要代理的是什么，而动态代理不知道要代理什么东西，只有在运行时才知道，通常动态代理实现方式是通过实现 jdk 的 InvocationHandler 接口的 ​​invoke​​ 方法

一、代码实践

需要代理的接口：

interface IBook {
    fun toBookName(name: String)
}

静态代理

class BookImpl : IBook {
    override fun toBookName(name: String) {
        println("书名|$name")
    }
}

// TODO: 2020/11/25 静态代理最大的特点就是，对于具体的代理提前声明
class BookProxy(
    private val iBook: IBook,
    private var objStart: () -> Unit = { println("开始前的操作") },
    private var objStop: () -> Unit = { println("结束时的操作") }
) : IBook {
    override fun toBookName(name: String) {
        //我们可以在具体的实现前做一些处理操作
        objStart.invoke()
        iBook.toBookName(name)
        //具体的处理后做一些操作
        objStop.invoke()
    }
}

fun main() {
    val bookProxy = BookProxy(BookImpl())
    bookProxy.toBookName("Android&Petterp")
}

静态代理相对简单，也有局限性，对于代理类我们需要提前声明，而且每一个代理都需要提前创建好。

动态代理

class BookImpl : IBook {
    override fun toBookName(name: String) {
        println("测试输出文本$name")
    }
}

/** 用于帮助代理的类
 * BookImplHandler看起来很像一个比较奇怪的代理，实际上其只是用于帮助代理的类，我们最终生产的代理类会把调用发给它让其处理。
 * 代理类本身是通过 Proxy.newProxyInstance() 方法在运行时动态创建
 * */
class BookImplHandler(
    private val book: IBook,
    private var objStart: () -> Unit = { println("开始前的操作") },
    private var objStop: () -> Unit = { println("结束时的操作") }
) :
    InvocationHandler {
    // TODO: 2020/11/25
    //  (1)在invoke方法中接收可变长参数，在Kotlin语法中，数组是array，可变长参数类型是vararg，类型不匹配。
    //  (2)Kotlin中数组转为可变长参数，通过前面加*符号。
    //  (3)如果方法没有任何参数,args将为null,并将其传播到Kotlin将导致NullPointerException.
    //  作为一种解决方法,使用*(args？：arrayOfNulls< Any>(0)),并在所描述的极端情况下选择正确的部分并将其扩展为零参数.
    override fun invoke(proxy: Any, method: Method?, args: Array<out Any>?): Any? {
        objStart.invoke()
        val invoke = method?.invoke(book, *(args ?: emptyArray()))
        objStop.invoke()
        return invoke
    }
}

fun main() {
    val bookImplHandler = BookImplHandler(BookImplDynamic())
    val iBook = Proxy.newProxyInstance(
        BookImpl::class.java.classLoader,
        BookImpl::class.java.interfaces, bookImplHandler
    ) as IBook
    iBook.toBookName("测试的文本")
}

二、常见的动态代理场景

Retrofit中的动态代理

使用Retrofit时，当我们使用Retrofit.Builder().create() 时，传入了我们的接口类，其 ​​create​​ 方法内部就使用了动态代理，从而生成了相应的代理类。

public <T> T create(final Class<T> service) {
  //判断是否为接口
  validateServiceInterface(service);
  return (T)
      //代理实现
      Proxy.newProxyInstance(
          service.getClassLoader(),
          new Class<?>[] {service},
          new InvocationHandler() {
            ...

            @Override
            public @Nullable Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)
                throws Throwable {
              //如果是object方法，则直接触发
              if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
                return method.invoke(this, args);
              }
              ...
            }
          });
}

使用动态代理实现 onClick注入

如下所示，我们声明一个注解,其应用于方法，并加入了一个Activity的扩展函数，用于对Activity重所有使用了该注解的方法进行onclick注入， 其方法内部使用反射+动态代理,从而实现。

@Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
@Target(AnnotationTarget.FUNCTION)
annotation class InjectClick(@IdRes val ids: IntArray)

fun Activity.injectClicks() {
    javaClass.methods.asSequence().filter {
        it.isAnnotationPresent(InjectClick::class.java)
    }.forEach {
        it.isAccessible = true
        it.getAnnotation(InjectClick::class.java).ids.forEach { id ->
            findViewById<View>(id).apply {
                val clickProxy = Proxy.newProxyInstance(
                    javaClass.classLoader, arrayOf(View.OnClickListener::class.java)
                ) { _, _, _ ->
                    it.invoke(this@injectClicks)
                } as View.OnClickListener
                setOnClickListener(clickProxy)
            }
        }
    }
}

三、源码探索 Jdk 中的动态代理

动态代理的源码实现相对简单，我们先进入Proxy.newProxyInstance 方法,一探究竟。

Proxy.newProxyInstance
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
            throws IllegalArgumentException {
        Objects.requireNonNull(h);
        //先克隆一个传递过来的代理对象
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
        //拿到生成的代理类,内部维护了一个map
        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
        //获取代理类构造函数
        final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
        //授予权限
        if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
            cons.setAccessible(true);
        }
        //反射创建代理类，并传入用户自己实现的中间层接口
        return cons.newInstance(new Object[]{h});
}

具体如上述描述，然后我们自己生成一个代理类，来看看内部的调用：

生成代理类

fun writeFileProxy() {
    //IApple是我要代理的接口
    val name = IApple::class.java.name + "Proxy()"
    val bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass(name, arrayOf(IApple::class.java))
    val fos = FileOutputStream("$name.class")
    fos.write(bytes)
    fos.close()
}

示例代码：

public final class IAppleProxy() extends Proxy implements IApple {

    private static Method m3;

    public IAppleProxy__/* $FF was: IAppleProxy()*/(InvocationHandler var1) throws  {
        super(var1);
    }

    public final void count() throws  {
        try {
            super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
        } catch (RuntimeException | Error var2) {
            throw var2;
        } catch (Throwable var3) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var3);
        }
    }

    static {
            m3 = Class.forName("com.android.readbook.proxy.IApple").getMethod("count")
    }
}

生成的代理类如上所示，其实现了我们的接口，并且代理了相应的所有方法，这里做了一部分删减。

观察代理类具体方法的话，其具体实现里，通过InvocationHandler对象，也就是我们自己实现的辅助了，并调用其invoke方法, 以接口回调的方式回调到我们具体的实现处。整个过程比较容易理解，也并没有什么太高深的难度。

四、总结

关于jdk中的动态代理，当我们调用 Proxy.newProxyInstance 时，传入了一个当前类的classLoader以及要代理的接口数组及实现了InvocationHandler 接口 的辅助类对象，其会在运行时在内存中生成一个代理类，这个代理类实现了我们的接口并接收 一个我们外部传入的 InvocationHandler 辅助类对象，并在具体的方法实现位置通过调用辅助类的 ​​invoke​​ 方法，从而实现我们的接口方法代理。

到此这篇关于Java 静态代理与动态代理解析的文章就介绍到这了,更多相关Java 静态代理与动态代理内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！