简介:动态代理工具 是 java.lang.reflect 包的一部分,在 JDK 1.3 版本中添加到 JDK,它允许程序创建 代理对象,代理对象能实现一个或多个已知接口,并用反射代替内置的虚方法分派,编程地分派对接口方法的调用。这个过程允许实现“截取”方法调用,重新路由它们或者动态地添加功能。本期文章中,Brian Goetz 介绍了几个用于动态代理的应用程序。请在本文伴随的 讨论论坛 上与作者和其他读者分享您对这篇文章的想法。

  动态代理为实现许多常见设计模式(包括 Facade、Bridge、Interceptor、Decorator、Proxy(包括远程和虚拟代理)和 Adapter 模式)提供了替代的动态机制。虽然这些模式不使用动态代理,只用普通的类能够实现,但是在许多情况下,动态代理方式更方便、更紧凑,可以清除许多手写或生成的类。

  Proxy 模式

  Proxy 模式中要创建“stub”或“surrogate”对象,它们的目的是接受请求并把请求转发到实际执行工作的其他对象。远程方法调用(RMI)利用 Proxy 模式,使得在其他 JVM 中执行的对象像本地对象一样;企业 JavaBeans (EJB)利用 Proxy 模式添加远程调用、安全性和事务分界;而 JAX-RPC Web 服务则用 Proxy 模式让远程服务表现得像本地对象一样。在每一种情况中,潜在的远程对象的行为是由接口定义的,而接口本质上接受多种实现。调用者(在大多数情况下)不能区分出它们只是持有一个对 stub 而不是实际对象的引用,因为二者实现了相同的接口;stub 的工作是查找实际的对象、封送参数、把参数发送给实际对象、解除封送返回值、把返回值返回给调用者。代理可以用来提供远程控制(像在 RMI、EJB 和 JAX-RPC 中那样),用安全性策略包装对象(EJB)、为昂贵的对象(EJB 实体 Bean)提供惰性装入,或者添加检测工具(例如日志记录)。

  在 5.0 以前的 JDK 中,RMI stub(以及它对等的 skeleton)是在编译时由 RMI 编译器(rmic)生成的类,RMI 编译器是 JDK 工具集的一部分。对于每个远程接口,都会生成一个 stub(代理)类,它代表远程对象,还生成一个 skeleton 对象,它在远程 JVM 中做与 stub 相反的工作 —— 解除封送参数并调用实际的对象。类似地,用于 Web 服务的 JAX-RPC 工具也为远程 Web 服务生成代理类,从而使远程 Web 服务看起来像本地对象一样。

  不管 stub 类是以源代码还是以字节码生成的,代码生成仍然会向编译过程添加一些额外步骤,而且因为命名相似的类的泛滥,会带来意义模糊的可能性。另一方面,动态代理机制支持在编译时没有生成 stub 类的情况下,在运行时创建代理对象。在 JDK 5.0 及以后版本中,RMI 工具使用动态代理代替了生成的 stub,结果 RMI 变得更容易使用。许多 J2EE 容器也使用动态代理来实现 EJB。EJB 技术严重地依靠使用拦截(interception)来实现安全性和事务分界;动态代理为接口上调用的所有方法提供了集中的控制流程路径。

  动态代理机制

  动态代理机制的核心是 InvocationHandler 接口,如清单 1 所示。调用句柄的工作是代表动态代理实际执行所请求的方法调用。传递给调用句柄一个 Method 对象(从 java.lang.reflect 包),参数列表则传递给方法;在简单的情况下,可能仅仅是调用反射性的方法 Method.invoke() 并返回结果。

  清单 1. InvocationHandler 接口


1.public interface InvocationHandler { 
2. Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 
3. throws Throwable; 
4. }
 


  每个代理都有一个与之关联的调用句柄,只要代理的方法被调用时会调用该句柄。根据通用的设计原则:接口定义类型、类定义实现,代理对象可以实现一个或多个接口,但是不能实现类。因为代理类没有可以访问的名称,它们不能有构造函数,所以它们必须由工厂创建。清单 2 显示了动态代理的简单的可能实现,它实现 Set 接口并把所有 Set 方法(以及所有 Object 方法)分派给封装的 Set 实例。

  清单 2. 包装 Set 的简单的动态代理


1.public class SetProxyFactory { 
2.public static Set getSetProxy(final Set s) { 
3. return (Set) Proxy.newProxyInstance 
4. (s.getClass().getClassLoader(), 
5. new Class[] { Set.class }, 
6. new InvocationHandler() { 
7. public Object invoke(Object proxy, Method method, 
8. Object[] args) throws Throwable { 
9. return method.invoke(s, args); 
10. } 
11. }); 
12. } 
13. }