《Java动态代理》课件

Java动态代理Java动态代理是一种强大的机制，它允许您在运行时创建代理对象，并拦截目标对象的调用。Java动态代理的定义代理模式Java动态代理是一种基于代理模式的设计模式，它允许程序在运行时创建对象的代理，以控制对目标对象的访问。接口实现代理对象必须实现目标对象的接口，以便能够拦截目标对象的方法调用。拦截器动态代理通常使用拦截器来实现方法调用拦截，在目标方法执行前后执行自定义逻辑。动态代理的特点11.运行时动态生成动态代理在程序运行时生成代理类，无需预先定义代理类。22.面向接口编程动态代理需要目标类实现接口，代理类也需要实现相同的接口。33.灵活可扩展动态代理可以根据需要添加不同的功能，例如事务管理、日志记录等。44.减少代码耦合动态代理可以将核心业务逻辑与其他功能解耦，提高代码可维护性。动态代理的实现方式JDK动态代理JDK动态代理通过反射机制，利用InvocationHandler接口实现代理逻辑。CGLIB动态代理CGLIB动态代理通过字节码增强技术，生成代理类的子类来实现代理逻辑。ASM动态代理ASM动态代理使用字节码操作框架，直接操作字节码生成代理类。Javassist动态代理Javassist动态代理基于ASM，提供了更易用的API用于字节码操作。JDK动态代理的使用创建接口和实现类首先定义一个接口和实现类，接口定义方法，实现类实现接口并实现方法。创建代理类使用Proxy类创建代理类，需要传递三个参数：类加载器、接口数组、InvocationHandler实例。实现InvocationHandler接口实现InvocationHandler接口的invoke方法，该方法会在代理类调用方法时被调用。调用代理类的方法通过代理类调用接口中的方法，实际上是调用InvocationHandler接口的invoke方法。JDK动态代理的原理JDK动态代理基于Java反射机制实现。代理类和目标类都实现相同的接口，代理类通过反射机制调用目标类的接口方法。代理类目标类通过接口调用目标类的实际方法实现了接口，包含实际方法的实现JDK动态代理的缺点性能问题JDK动态代理使用反射机制创建代理对象，反射操作会带来性能损耗，影响程序效率。接口限制JDK动态代理要求目标类必须实现接口，才能创建代理对象，限制了对没有实现接口类的代理。代码复杂使用JDK动态代理需要编写代理类和代理对象，代码相对复杂，可读性可能较差。CGLIB动态代理的使用1引入CGLIB库使用Maven或Gradle引入CGLIB库2创建代理类使用Enhancer类创建代理对象3设置回调方法使用MethodInterceptor接口实现回调方法4创建代理对象使用Enhancer.create()方法生成代理对象CGLIB库提供了Enhancer类用于创建动态代理对象。通过Enhancer类，我们可以指定目标类、回调方法、以及代理对象的行为。CGLIB动态代理的原理CGLIB动态代理使用字节码增强技术，在运行时生成目标类的子类。子类重写目标类的方法，在方法调用前后添加代理逻辑。1子类生成CGLIB使用字节码操作库生成目标类的子类。2方法拦截子类重写目标类的方法，并调用代理逻辑。3代理调用代理对象调用子类的目标方法，执行代理逻辑。4最终执行代理逻辑完成后，最终调用目标类的实际方法。CGLIB动态代理的优缺点优点CGLIB动态代理可以代理接口，也可以代理类。CGLIB动态代理效率更高。缺点CGLIB动态代理需要使用字节码技术，需要引入第三方库。CGLIB动态代理无法代理final类和final方法。静态代理与动态代理的区别11.代码实现静态代理在编译时生成代理类，需要手动编写代理类代码。而动态代理在运行时生成代理类，无需手动编写代码。22.灵活性动态代理更灵活，因为代理类在运行时生成，可以根据需要动态修改代理逻辑。33.应用场景静态代理适合处理少量代理逻辑，而动态代理更适合处理复杂的代理逻辑。动态代理在实际应用中的案例动态代理在许多开发场景中得到广泛应用，包括事务管理、日志记录、权限控制、缓存管理等。通过代理机制，开发者可以实现横切关注点的分离，提高代码的可维护性。例如，在事务管理中，动态代理可以用于在目标方法执行前后自动添加事务操作，从而简化事务代码的编写。案例一：事务管理事务的概念事务是指一系列的操作，这些操作作为一个整体，要么全部成功，要么全部失败。事务管理的必要性在数据库操作中，需要保证数据的一致性和完整性，而事务管理可以确保数据的一致性。动态代理在事务管理中的应用动态代理可以拦截方法调用，并在方法调用前后添加事务相关的代码，从而实现事务管理。案例二：日志记录记录系统运行状态记录重要事件，方便跟踪调试。分析系统性能通过日志分析，识别性能瓶颈，优化系统。安全事件监控记录安全事件，帮助排查安全问题，提升系统安全性。案例三：权限控制权限控制动态代理可用于实现权限控制，允许或拒绝用户访问特定资源或执行操作。用户认证代理可以检查用户的身份验证信息，确保只有授权用户才能访问受保护的资源。访问控制动态代理可以根据用户的角色或权限，限制对特定方法或资源的访问。案例四：缓存管理提高性能缓存管理是提高应用程序性能的关键策略。使用动态代理可以轻松地将缓存逻辑添加到目标方法。动态代理的应用场景分析11.权限控制动态代理可用于拦截方法调用，判断用户是否有访问权限。22.日志记录通过代理对象，记录方法调用信息，如时间、参数、返回值等。33.事务管理在代理对象中添加事务控制逻辑，保证方法执行的原子性。44.缓存管理实现缓存机制，提高数据访问效率，降低数据库压力。动态代理的性能优化代码优化通过优化代理对象的创建、方法调用和反射机制，提升代理性能。缓存机制缓存代理对象和方法调用结果，减少重复计算。数据库优化优化数据库操作，减少数据库访问次数。多线程并发利用多线程提高代理对象的并发性能。动态代理与AOP的关系AOP是一种编程思想面向切面编程，将横切关注点与业务逻辑分离，实现模块化和可复用性。动态代理是AOP实现的一种常用技术，通过动态生成代理类来实现横切关注点的注入。动态代理是AOP的一种实现AOP有很多种实现方式，动态代理只是其中之一，还有其他技术如字节码增强、拦截器等。动态代理可以理解为AOP的一种具体实现方式，通过代理类来实现横切关注点的织入。动态代理与SpringAOP的结合SpringAOPSpringAOP是基于动态代理的实现，是Spring框架的重要组成部分。集成SpringAOP利用动态代理机制，将横切关注点（例如事务管理、日志记录）与业务逻辑分离。代码简化通过AOP的配置，可以避免在业务逻辑代码中编写重复的横切关注点代码。灵活SpringAOP提供了灵活的配置方式，可以根据需要调整切点、通知和目标对象。SpringAOP的工作原理SpringAOP基于代理模式实现，通过动态代理创建目标对象的代理对象。代理对象在执行目标方法之前或之后，执行切面逻辑，从而实现对目标方法的增强。SpringAOP的实现方式基于XML配置通过XML配置文件定义切面、切点、通知等信息，Spring容器会根据配置自动创建代理对象。基于注解使用注解方式定义切面、切点、通知等信息，更简洁方便，也更易于维护。基于AspectJ使用AspectJ语言编写切面代码，提供更强大的切面功能，可以实现更复杂的切面逻辑。SpringAOP的注解使用注解方式SpringAOP提供了丰富的注解来定义切面，包括@Aspect、@Pointcut、@Before、@After、@Around等，简化切面的配置。简化配置使用注解方式配置切面，无需编写繁琐的XML配置文件，提高开发效率。SpringAOP的配置方式XML配置使用XML配置文件，可以定义切面、切点、通知以及目标对象等。注解配置通过在类或方法上添加注解，可以简化AOP配置，提高代码可读性。Java配置使用Java配置类，可以以编程的方式进行AOP配置，更加灵活和可控。混合配置结合XML、注解和Java配置，可以实现更复杂的AOP配置。SpringAOP的切点表达式11.表达式语法SpringAOP使用AspectJ切点表达式语言，提供灵活的匹配规则。22.基础语法execution(*com.example.service.*.*(..))，匹配com.example.service包下所有类的方法执行。33.通配符*匹配任意字符，..匹配任意数量的参数，+匹配当前类和子类。44.逻辑运算符&&、||和!用于组合多个表达式，实现更复杂的匹配条件。SpringAOP的通知类型前置通知(BeforeAdvice)在目标方法执行之前执行。后置通知(AfterAdvice)在目标方法执行之后执行，无论目标方法是否成功。返回通知(AfterReturningAdvice)在目标方法成功执行并返回结果后执行。异常通知(AfterThrowingAdvice)在目标方法抛出异常后执行。SpringAOP的织入方式编译时织入在编译阶段将增强逻辑织入目标类字节码中，生成新的字节码文件。加载时织入在类加载阶段将增强逻辑织入目标类字节码中，生成新的字节码对象。运行时织入在程序运行