Java面试题系列 - 第17天

Java中的代理模式与动态代理

背景说明：代理模式是一种结构型设计模式，用于在客户端和目标对象之间提供一个代理或占位符。在Java中，动态代理技术允许在运行时创建代理对象，这在AOP（面向切面编程）和RPC（远程过程调用）等领域有广泛应用。

问题要求：

1. 解释代理模式的概念及其在Java中的应用。
2. 描述Java动态代理的工作原理。
3. 分析动态代理如何支持AOP和RPC。
4. 提供一个使用Java动态代理的示例。

答案批注：

1. 代理模式的概念及其在Java中的应用：代理模式允许你提供一个替代或占位符对象来控制对一个对象的访问。在Java中，代理模式可以用于：

   • 延迟加载：在真正需要的时候才加载资源。
   • 远程代理：代表远程网络上的对象。
   • 虚拟代理：在大对象创建好之前，先用一个小的对象代替。
   • 保护代理：控制对一个对象的访问，比如权限控制。
   • 智能引用：当一个对象被引用时，做一些额外的操作，如计数或跟踪。

2. Java动态代理的工作原理：Java动态代理主要通过java.lang.reflect.Proxy类和InvocationHandler接口实现。Proxy类提供了创建动态代理对象的方法，而InvocationHandler接口则定义了代理对象调用方法时的行为。当调用代理对象的方法时，实际上是调用了InvocationHandler的invoke方法，这样就可以在调用前后添加额外的逻辑。

3. 动态代理如何支持AOP和RPC：动态代理在AOP中用于实现横切关注点，如日志、事务管理等，可以在方法调用前后添加额外的行为。在RPC中，动态代理可以用于在网络两端创建透明的远程对象调用，客户端调用本地代理对象就像调用本地对象一样，而实际调用的是远程服务器上的对象。

4. 使用Java动态代理的示例：

   Java

   浅色版本

   1import java.lang.reflect.InvocationHandler;
   2import java.lang.reflect.Method;
   3import java.lang.reflect.Proxy;
   4
   5interface Service {
   6    void doSomething();
   7}
   8
   9class RealService implements Service {
   10    @Override
   11    public void doSomething() {
   12        System.out.println("Doing something...");
   13    }
   14}
   15
   16class ServiceInvocationHandler implements InvocationHandler {
   17    private final Service target;
   18
   19    public ServiceInvocationHandler(Service target) {
   20        this.target = target;
   21    }
   22
   23    @Override
   24    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
   25        System.out.println("Before method call");
   26        Object result = method.invoke(target, args);
   27        System.out.println("After method call");
   28        return result;
   29    }
   30}
   31
   32public class DynamicProxyExample {
   33    public static void main(String[] args) {
   34        Service realService = new RealService();
   35        Service proxyService = (Service) Proxy.newProxyInstance(
   36                Service.class.getClassLoader(),
   37                new Class[]{Service.class},
   38                new ServiceInvocationHandler(realService)
   39        );
   40        proxyService.doSomething();
   41    }
   42}

   在这个例子中，RealService是目标对象，ServiceInvocationHandler是InvocationHandler的实现，用于在调用方法前后添加额外的日志打印。DynamicProxyExample中的main方法创建了Service接口的动态代理对象，并调用了doSomething方法，可以看到在方法调用前后有额外的日志输出。

通过深入理解Java中的动态代理，开发者可以更灵活地实现AOP和RPC等高级功能，提高代码的可维护性和可扩展性