所有interface
类型的变量总是通过某个实例向上转型并赋值给接口类型变量的:
CharSequence cs = new StringBuilder();
//父类(CharSequence) 指向 子类(StringBuilder),且没有强转符号 ====> 向上转型。
有没有可能不编写实现类,直接在运行期创建某个interface
的实例呢?
这是可能的,因为Java标准库提供了一种动态代理(Dynamic Proxy)的机制:可以在运行期动态创建某个interface
的实例。
什么叫运行期动态创建?听起来好像很复杂。所谓动态代理,是和静态相对应的。我们来看静态代码怎么写
定义接口:
public interface Hello {void morning(String name);
}
编写实现类:
public class HelloWorld implements Hello {public void morning(String name) {System.out.println("Good morning, " + name);}
}
创建实例,转型为接口并调用:
Hello hello = new HelloWorld();
hello.morning("Bob");
这种方式就是我们通常编写代码的方式。
还有一种方式是动态代码,我们仍然先定义了接口Hello
,但是我们并不去编写实现类,而是直接通过JDK提供的一个Proxy.newProxyInstance()
创建了一个Hello
接口对象。这种没有实现类但是在运行期动态创建了一个接口对象的方式,我们称为动态代码。JDK提供的动态创建接口对象的方式,就叫动态代理。
一个最简单的动态代理实现如下:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Main {public static void main(String[] args) {InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println(method);if (method.getName().equals("morning")) {System.out.println("Good morning, " + args[0]);}return null;}};Hello hello = (Hello) Proxy.newProxyInstance(Hello.class.getClassLoader(), // 传入ClassLoadernew Class[] { Hello.class }, // 传入要实现的接口handler); // 传入处理调用方法的InvocationHandlerhello.morning("Bob");}
}interface Hello {void morning(String name);
}
在运行期动态创建一个interface
实例的方法如下:
- 定义一个
InvocationHandler
实例,它负责实现接口的方法调用; - 通过
Proxy.newProxyInstance()
创建interface
实例,它需要3个参数:- 使用的
ClassLoader
,通常就是接口类的ClassLoader
; - 需要实现的接口数组,至少需要传入一个接口进去;
- 用来处理接口方法调用的
InvocationHandler
实例。
- 使用的
- 将返回的
Object
强制转型为接口。
动态代理实际上是JVM在运行期动态创建class字节码并加载的过程,把上面的动态代理改写为静态实现类大概长这样:
public class HelloDynamicProxy implements Hello {InvocationHandler handler;public HelloDynamicProxy(InvocationHandler handler) {this.handler = handler;}public void morning(String name) {handler.invoke(this,Hello.class.getMethod("morning", String.class),new Object[] { name });}
}
其实就是JVM帮我们自动编写了一个上述类(不需要源码,可以直接生成字节码),并不存在可以直接实例化接口的黑魔法。
- Java标准库提供了动态代理功能,允许在运行期动态创建一个接口的实例;
- 动态代理是通过
Proxy
创建代理对象,然后将接口方法“代理”给InvocationHandler
完成的。
趣味理解
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;public class DynamicProxy {public static void main(String[] args) {// 小韭菜学生类Student ordinaryStudents = new OrdinaryStudents();ordinaryStudents.eat();ordinaryStudents.write();// 现在有一位特殊的学生,他是区长的儿子,我们自然要对他额外照顾,要给他加一下功能。// 一种思路是定义一个类:区长的儿子类,他继承自学生类,但世上儿子千千万,有区长的儿子,也有市长的儿子,更有省长的儿子,不能把他们挨个定义出来,// 现在就可以使用动态代理机制,动态的给区长的儿子加上功能,以后碰到市长、省长的儿子也同样处理。// InvocationHandler作用就是,当代理对象的原本方法被调用的时候,会重定向到一个方法,// 这个方法就是InvocationHandler里面定义的内容,同时会替代原本方法的结果返回。// InvocationHandler接收三个参数:proxy,代理后的实例对象。 method,对象被调用方法。args,调用时的参数。InvocationHandler handler = (proxy, method, handlerArgs) -> {// 从定义eat方法。if ("eat".equals(method.getName())) {System.out.println("我可以吃香喝辣!");return null;}// 从定义write方法。if ("write".equals(method.getName())) {System.out.println("我的作文题目是《我的区长父亲》。");// 调用普通学生类的write方法,流程还是要走的,还是要交一篇作文上去,不能太明目张胆。method.invoke(ordinaryStudents, handlerArgs);System.out.println("我的作文拿了区作文竞赛一等奖!so easy!");return null;}return null;};// 对这个实例对象代理生成一个代理对象。// 被代理后生成的对象,是通过People接口的字节码增强方式创建的类而构造出来的。它是一个临时构造的实现类的对象。// loder和interfaces基本就是决定了这个类到底是个怎么样的类。而h是InvocationHandler,决定了这个代理类到底是多了什么功能.// 通过这些接口和类加载器,拿到这个代理类class。然后通过反射的技术复制拿到代理类的构造函数,// 最后通过这个构造函数new个一对象出来,同时用InvocationHandler绑定这个对象。// 最终实现可以在运行的时候才切入改变类的方法,而不需要预先定义它。Student sonOfDistrict = (Student) Proxy.newProxyInstance(ordinaryStudents.getClass().getClassLoader(), ordinaryStudents.getClass().getInterfaces(), handler);sonOfDistrict.eat();sonOfDistrict.write();}
}/*** 学生接口,能跑,能吃,能写作文。*/
interface Student {void eat();void run();void write();
}
/*** 小韭菜,能跑,能吃,能写作文。*/
class OrdinaryStudents implements Student {@Overridepublic void eat() {System.out.println("我在吃饭!");}@Overridepublic void run() {System.out.println("我在跑步!");}@Overridepublic void write() {System.out.println("我在写作文!");}
}
//最终输出:我在吃饭!我在写作文!我可以吃香喝辣!我的作文题目是《我的区长父亲》。我在写作文!我的作文拿了区作文竞赛一等奖!so easy!