Antony Lee的技術之路
步步為營 |
一、基本概念
所謂動態代理,基本上是如下場景:假設我有個接口IHelloWorld
問題是,現在,我打算為HelloWorldImpl增強功能,需要在調用sayHello方法前后各執行一些操作。在有些情況下,你無法修改HelloWorldImpl的源代碼,那怎么辦呢?
從道理上來說,我們可以攔截對HelloWorldImpl對象里sayHello()函數的調用。也就是說,每當有代碼調用sayHello函數時,我們都把這種調用請求攔截下來之后,做自己想做的事情。
那怎么攔截呢?
首先,需要開發一個InvocationHandler。這個東東表示的是,你攔截下函數調用之后,究竟想干什么。InvocationHandler是一個接口,里面的聲明的函數只有一個:
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
這個函數表示一次被攔截的函數調用。因此,proxy表示這個被攔截的調用,原本是對哪個對象調用的;method表示這個被攔截的調用,究竟是調用什么方法;args表示這個被攔截的調用里,參數分別是什么。
我們下面寫一個攔截器,讓他在函數調用之前和之后分別輸出一句話。
有了這個Handler之后,下面要做的,就是把這個Handler和一個IHelloWorld類型的對象裝配起來。重點的函數只有一個,那就是java.lang.reflect.Proxy類中的一個靜態工廠方法:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
這個方法返回一個對象,我們稱返回的對象為代理對象(proxy)。
而后,我們就不把真正的原對象暴露給外接,而使用這個代理對象。這個代理對象接受對源對象的一切函數調用(也就是把所有調用都攔截了),然后根據我們寫的InvocationHandler,來對函數進行處理。
產生代理對象的過程,我把它理解成一個裝配的過程:由源對象、源對象實現的接口、InvocationHandler裝配產生一個代理對象。
相應的測試代碼如下:
利用ant編譯運行的結果:
[java] ################################
[java] method name : sayHello
[java] Do Before
[java] Hello, World
[java] Do After
[java] ################################
二、更多理解
我們看產生代理對象的newProxyInstance函數的聲明:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
這個函數的第一個參數是ClassLoader,第三個參數是InvocationHandler,基本都沒什么問題。
第二個參數是一個Class類型的數組,名字叫interfaces,表示的是產生的動態代理對象實現的接口。
仔細想想,有兩個問題。第一,產生一個代理對象,需要源對象么?第二,我能不能產生一個動態代理對象,來實現源對象沒有實現的接口?
第一個問題和第二個問題其實是一致的。我們完全可以脫離源對象,而直接產生一個代理對象,也可以利用動態代理,讓源對象實現更多的接口,為源對象增強功能。
例如,假設我們希望讓源對象實現java.io.Closeable接口,則首先修改一下我們的Handler的invoke方法,讓他在獲取colse方法時,不要傳遞給源對象(因為源對象沒有實現該方法):
然后,我們在裝配的過程中,改變一下參數,并強轉之后調用一下close方法:
ant運行結果:
[java] ################################
[java] method name : close
[java] Do Before
[java] I got the close() method!
[java] Do After
[java] ################################
三、更多的代理~
我們現在能夠讓sayHello()函數執行之前和之后,輸出一些內容了。那如果我還想在裝配一個Handler呢?
最簡單的方法:
和人討論設計模式的時候,看到這樣一句話:
大阿亮<yighter@qq.com> 22:24:40
java擴展功能就是繼承和組合。肯定結構都很相似。模式思想都是從解決問題背景和目的來區分的。
恍然大悟。原來,很多情況下,所謂設計模式,是對同一種技術、實現的不同角度的理解。
所以,設計無所謂好壞,只要能解決問題的,就是好設計。至于所謂“強耦合”,“Bad Smell”,本質上是因為采用這些設計無法解決問題(就是無法快速應對需求變化)。
“不管黑貓白貓,只要能抓住耗子,就是好貓”,這句話蘊含著深刻的設計思想。
在啃《The Java Programming Language 4th Edition》時看到的一個小知識點。先描述一下問題。
一個類中,靜態初始代碼塊中的代碼會在類加載時自動運行。考慮下面這種情況:
ClassA定義了靜態初始代碼塊,其中調用了ClassB的一個方法m(靜態非靜態均可)。而在ClassB的m方法中,又使用了ClassA類的信息。則,當虛擬機在沒有ClassB類的情況下,加載ClassA類時,會遇到這樣一條線索:
加載ClassA --> 調用ClassA的靜態初始化代碼塊 --> 調用ClassB的m方法 --> 加載ClassB --> 使用ClassA的信息
注意這條線索的一頭一尾,我們要在對ClassA還沒完成加載時,使用ClassA的信息!
示例代碼:
首先,編譯器無法解決這個問題,因為在編譯ClassA類時,無法找到ClassB的代碼,也就無法檢查是否存在靜態初始化代碼塊循環問題。事實上,上述程序在java中是能夠編譯通過的。
其次,運行時的結果。當程序運行到第3行時,JVM加載ClassA類,此時,會執行ClassA類中的靜態初始化代碼塊。當程序執行到第12行時,調用ClassB的print方法,此時,程序跳轉到18行。
關鍵在這兒:此時的print方法需要調用ClassA的信息,并打印其靜態屬性。而ClassA的信息正在加載過程中。此時,JVM采用的策略是:在print方法中使用ClassA不完整的信息。在print方法中ClassA的信息,是在第12行對ClassB.print方法之前的信息。此時ClassA.a1已經被賦值為10,而ClassA.a2還未被賦值,它的值為默認值。因此,最后打印出的是10、0。
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