代理(proxy)

利用代理可以在运行时创建一个实现了一组给定接口的新类。这种功能只有在编译时无法确定需要实现哪个接口时才有必要使用。

何时使用代理

假设有一个表示接口的Class对象(有可能只包含一个接口),它的确切类型在编译时无法知道。要想构造一个实现这些接口的类,就需要使用newInstance方法或反射找出这个类的构造器。但是,不能实例化一个接口,需要在程序处于运行状态时定义一个新类。

代理类可以在运行时创建全新的类。这样的代理类能够实现指定的接口。尤其是,它具有下列方法:

  • 指定接口所需要的全部方法
  • Object类中的全部方法,例如, toString, equals等。

创建代理对象

要想创建一个代理对象,需要使用Proxy类的newProxyInstance方法。这个方法有三个参数:

  • 一个类加载器(class loader)。
  • 一个Class对象数组,每个元素都是需要实现的接口。
  • 一个调用处理器

还有两个需要解决的问题。如何定义一个处理器?能够用结果代理对象做些什么?当然,这两个问题的答案取决于打算使用代理机制解决什么问题。比如

  • 路由对远程服务器的方法调用
  • 调试,跟踪
  • log

Demo

我们定义一个处理器,用来打印调用的参数

  1. public class TraceHandler implements InvocationHandler {
  2. private Object target;
  3. public TraceHandler(Object target) {
  4. this.target = target;
  5. }
  6. @Override
  7. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  8. System.out.print(target);
  9. System.out.print("." + method.getName() + "(");
  10. if (args != null) {
  11. for (int i = 0; i < args.length; i++) {
  12. System.out.print(args[i]);
  13. if (i<args.length - 1){
  14. System.out.print(", ");
  15. }
  16. }
  17. }
  18. System.out.println(")");
  19. return method.invoke(target, args);
  20. }
  21. }

接下来,我们用它来代理Comparable接口,看看怎么调用。比如Arrays的二分查找方法binarySearch

  1. @Test
  2. public void traceBinarySearch() {
  3. Object[] elements = new Object[1000];
  4. for (int i = 0; i < elements.length; i++) {
  5. Integer value = i + 1;
  6. InvocationHandler handler = new TraceHandler(value);
  7. Object proxy = Proxy.newProxyInstance(null, new Class[]{Comparable.class}, handler);
  8. elements[i] = proxy;
  9. }
  10. Integer key = new Random().nextInt(elements.length) + 1;
  11. int result = Arrays.binarySearch(elements, key);
  12. if (result > 0) {
  13. System.out.println(elements[result]);
  14. }
  15. }

控制台打印结果:

  1. 500.compareTo(94)
  2. 250.compareTo(94)
  3. 125.compareTo(94)
  4. 62.compareTo(94)
  5. 93.compareTo(94)
  6. 109.compareTo(94)
  7. 101.compareTo(94)
  8. 97.compareTo(94)
  9. 95.compareTo(94)
  10. 94.compareTo(94)
  11. 94.toString()
  12. 94

代理类的特性

  • 代理类是在运行过程中创建的,创建完毕后和常规类相同,虚拟机同等对待。
  • 所有的代理类都扩展于Proxy类。一个代理类只有一个实例域---调用处理器,它定义在Proxy的超类中。
  • 没有定义代理类的名字,Sun虚拟机中的Proxy类将生成一个以字符串$Proxy开头的类名。
  • 对于特定的类加载器和预设的一组接口来说,只能有一个代理类。也就是说,如果使用同一个类加载器和接口数组调用两次newProxyInstance方法的话,只能得到同一个类的两个对象。比如class com.sun.proxy.$Proxy4.可以使用getProxyClass来获取这个类。
  • 代理类一定是public final的。
  • 可以通过Proxy.isProxyClass方法检测一个特定的Class对象是否代表一个代理类。

来源

  • Java核心技术

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