Java 动态代理详解

penjc2025-01-052025-03-10

1. 引言

在 Java 开发中，代理模式是一种常见的设计模式，它可以为对象提供额外的功能，例如权限控制、日志记录、事务管理等。Java 提供了两种代理方式：静态代理和动态代理。本文重点讨论动态代理的概念、实现方式及其应用场景。

2. Java 代理模式概述

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它允许通过代理对象访问目标对象。代理对象可以在不修改目标对象的情况下，增强其功能。

静态代理是在编译期就确定代理类，需要为每个目标类编写代理类，代码重复度较高。

动态代理则是在运行时动态生成代理对象，减少代码冗余，提高灵活性。

3. Java 动态代理的实现方式

Java 提供了两种主要的动态代理实现方式：

JDK 动态代理（基于 java.lang.reflect.Proxy）
CGLIB 动态代理（基于字节码增强）

3.1 JDK 动态代理

JDK 提供了 Proxy 类和 InvocationHandler 接口来实现动态代理。其核心思想是创建一个实现目标接口的代理类，并在方法调用时，使用 InvocationHandler 进行方法拦截。

3.1.1 代码示例

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

// 目标接口
interface Service {
    void serve();
}

// 目标类
class RealService implements Service {
    @Override
    public void serve() {
        System.out.println("Executing real service...");
    }
}

// 代理处理器
class ServiceInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private final Object target;

    public ServiceInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before invoking method: " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("After invoking method: " + method.getName());
        return result;
    }
}

// 测试代理
public class JDKProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Service realService = new RealService();
        Service proxyInstance = (Service) Proxy.newProxyInstance(
                realService.getClass().getClassLoader(),
                realService.getClass().getInterfaces(),
                new ServiceInvocationHandler(realService)
        );
        proxyInstance.serve();
    }
}

3.1.2 运行结果

1
2
3

Before invoking method: serve
Executing real service...
After invoking method: serve

3.2 CGLIB 动态代理

JDK 动态代理要求目标类必须实现接口，而 CGLIB 通过继承目标类并生成子类的方式进行代理，因此可以代理没有实现接口的类。

3.2.1 代码示例

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;

// 目标类（没有实现接口）
class RealServiceCGLIB {
    public void serve() {
        System.out.println("Executing real service...");
    }
}

// CGLIB 代理工厂
class CGLIBProxy implements MethodInterceptor {
    private final Object target;

    public CGLIBProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object createProxy() {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("Before invoking method: " + method.getName());
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("After invoking method: " + method.getName());
        return result;
    }
}

// 测试代理
public class CGLIBProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        RealServiceCGLIB realService = new RealServiceCGLIB();
        RealServiceCGLIB proxyInstance = (RealServiceCGLIB) new CGLIBProxy(realService).createProxy();
        proxyInstance.serve();
    }
}

3.2.2 运行结果

1
2
3

Before invoking method: serve
Executing real service...
After invoking method: serve

4. Java 动态代理的应用场景

AOP（面向切面编程）：如 Spring 框架的事务管理、日志记录等。
RPC（远程过程调用）：动态代理用于拦截调用并执行远程调用。
权限控制：在访问目标方法前进行权限验证。
缓存：在调用目标方法前检查缓存，提高性能。

5. JDK 动态代理与 CGLIB 代理的对比

特性	JDK 动态代理	CGLIB 动态代理
是否需要接口	是	否
代理方式	生成接口实现类	继承目标类
性能	略慢	较快
Spring 默认选择	是（如果有接口）	否（无接口时）