動態代理是基於什麽原理？

引言：在面試的過程中，經常會有面試官詢問關於動態代理的問題，特別是 JDK 動態代理與 CGLIB 動態代理的區別以及它們各自的套用場景。如果你對動態代理的概念和細節尚未了解，面對這樣的問題可能會感到不安。因此，本文旨在深入探討動態代理的原理和實踐，幫助你掌握這一關鍵知識點，從而在面試中占據有利地位。

題目

動態代理是基於什麽原理？

推薦解析

什麽是動態代理？

動態代理是一種在執行時動態生成代理物件，並在代理物件上進行方法呼叫的編程技術。它主要用於在不修改原有程式碼基礎上，增加或改變某些功能的執行流程。動態代理廣泛套用於 AOP（面向切面編程）、RPC（遠端程序呼叫）、事務管理等領域。在 Java 中，主要有兩種動態代理的實作方式：JDK 動態代理和 CGLIB 動態代理。

JDK 動態代理

JDK 動態代理是基於介面的代理技術。它使用 java.lang.reflect.Proxy 類和 java.lang.reflect.InvocationHandler 介面來建立代理物件。當你呼叫代理物件的任何方法時，呼叫會被轉發到 InvocationHandler 的 invoke 方法。你可以在這個 invoke 方法中定義攔截邏輯，比如前置處理、後置處理等。

為了使用 JDK 動態代理，你的類必須實作一個或多個介面。JDK 動態代理的局限性在於，它只能代理介面方法，如果你有一個類並希望代理其非介面方法，則不能使用 JDK 動態代理。

優點以及缺點

操作步驟

1）定義一個介面及其實作類。

2）建立一個實作了 InvocationHandler 介面的類，在該類的 invoke 方法中定義代理邏輯。

3）透過 Proxy.newProxyInstance 方法動態建立介面的代理物件。

程式碼範例

// 定義一個介面
publicinterfaceHelloService{
voidsayHello(String name);
}
// 實作該介面的類
public classHelloServiceImplimplementsHelloService{
@Override
publicvoidsayHello(String name){
System.out.println("Hello, " + name);
}
}

//建立一個實作 InvocationHandler 介面的類
public classHelloServiceHandlerimplementsInvocationHandler{
//目標物件
private Object target;
publicHelloServiceHandler(Object target){
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {
System.out.println("Before sayHello");
// 執行目標物件的方法
Object result = method.invoke(target, args);
System.out.println("After sayHello");
return result;
}
}


//透過 Proxy.newProxyInstance 方法動態建立介面的代理物件
publicstaticvoidmain(String[] args){
// 建立目標物件
HelloService target = new HelloServiceImpl();
// 建立呼叫處理器物件
HelloServiceHandler handler = new HelloServiceHandler(target);
// 建立代理物件
HelloService proxyInstance = (HelloService) Proxy.newProxyInstance(
target.get class().get classLoader(),
target.get class().getInterfaces(),
handler);
// 透過代理物件呼叫方法
proxyInstance.sayHello("World");
}


CGLIB 動態代理

CGLIB（Code Generation Library）是一個強大的、高效能、高品質的 Code 生成庫，它可以在執行時擴充套件 Java 類和實作 Java 介面。不同於 JDK 動態代理，CGLIB 不需要介面，它是透過繼承方式實作代理的。

CGLIB 底層透過使用一個小而快的字節碼處理框架 ASM ，來轉換字節碼並生成新的類。不僅可以代理普通類的方法，還能代理那些沒有介面的類的方法。

優點以及缺點

操作步驟

1）建立一個需要被代理的類。

2）建立一個繼承 MethodInterceptor 的代理類，在 intercept 方法中定義代理邏輯。

3）使用 Enhancer 類建立被代理類的子類別，並設定回呼。

程式碼範例

<!--引入 cglib依賴 -->
<dependency>
<groupId>cglib</groupId>
<artifactId>cglib</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>


//定義一個普通類
public classHelloService{
publicvoidsayHello(String name){
System.out.println("Hello, " + name);
}
}


//建立一個繼承 MethodInterceptor 的代理類 實作 intercept 方法
public classHelloServiceCglibimplementsMethodInterceptor{
private Object target;
public Object getInstance(Object target){
this.target = target;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuper class(this.target.get class());
// 設定回呼
enhancer.setCallback(this);
// 建立代理物件
return enhancer.create();
}
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy)throws Throwable {
System.out.println("Before sayHello");
// 執行目標類的方法
Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
System.out.println("After sayHello");
return result;
}
}


//實作
publicstaticvoidmain(String[] args){
HelloService target = new HelloService();
HelloServiceCglib cglib = new HelloServiceCglib();
HelloService proxy = (HelloService) cglib.getInstance(target);
proxy.sayHello("World");
}


原理對比

其他補充

魚聰明 AI 的回答：

魚聰明 AI 地址：https://www.yucongming.com/

靜態代理知識補充

靜態代理是一種設計模式，它在程式執行前就已經存在代理類的程式碼，代理類和目標物件實作相同的介面或繼承相同的父類。透過代理類來間接存取目標物件，從而在不修改目標物件程式碼的情況下，增加或改變某些功能的執行流程。靜態代理通常用於控制對目標物件的存取，或在呼叫目標物件的方法前後添加額外的功能，如安全檢查、事務處理、日誌記錄等。

靜態代理的特點

靜態代理的實作

靜態代理的實作涉及到四個角色：

1） 介面（ Interface ） ：定義了目標物件和代理物件共同遵循的操作集合。

2） 目標物件（ Target Object ） ：實作了介面的類，定義了要執行的具體操作。

3） 代理物件（ Proxy Object ） ：同樣實作了介面，用於包裝目標物件，可以在呼叫目標物件的方法前後執行一些附加操作。

4） 客戶端（ Client ） ：使用代理物件的使用者。

簡單實作

假設有一個簡單的介面和實作類，介面定義了一個 sayHello 方法：

// 定義介面
publicinterfaceHelloService{
voidsayHello(String name);
}
// 實作介面的目標類
public classHelloServiceImplimplementsHelloService{
@Override
publicvoidsayHello(String name){
System.out.println("Hello, " + name);
}
}

// 靜態代理類 建立一個代理類來增強 sayHello 方法：
public classHelloServiceProxyimplementsHelloService{
private HelloService helloService;
publicHelloServiceProxy(HelloService helloService){
this.helloService = helloService;
}
@Override
publicvoidsayHello(String name){
System.out.println("Before sayHello"); // 前置增強
helloService.sayHello(name);
System.out.println("After sayHello"); // 後置增強
}
}


//實作
publicstaticvoidmain(String[] args){
HelloService helloService = new HelloServiceImpl();
HelloService proxy = new HelloServiceProxy(helloService);
proxy.sayHello("World");
}


推薦文章和書籍

文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/86293659

書籍：【 Java 核心技術卷 I 】

歡迎交流

在閱讀完本文後，你應該對 Java 中的動態代理機制，包括 JDK 動態代理和 CGLIB 動態代理，有了深入的理解。掌握了這些代理技術，你一定能在討論 Java 設計模式、面向切面編程（ AOP ）以及中介軟體開發時，與面試官或同行進行深入的交流。本文最後提出三個問題，歡迎大家在評論區分享觀點，以促進共同進步：

1）在哪些場景下應該優先考慮使用 JDK 動態代理和 CGLIB 動態代理，以最佳化程式結構或增強功能？

2）如何合理選擇和套用 JDK 動態代理與 CGLIB 動態代理，以構建靈活且高效的 AOP 框架或中介軟體？

3）JDK 動態代理和 CGLIB 動態代理在效能、適用場景和易用性方面有何不同，這些差異如何影響套用的設計和選擇？

這些問題旨在深化對 Java 動態代理技術及其在實際套用中的作用的理解，期待你的參與和貢獻。

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