静态代理与动态代理实例解析与应用

标题中提到的“静态代理和动态代理的例子”涉及到了面向对象编程中的设计模式——代理模式。代理模式是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理模式中比较典型的是静态代理和动态代理两种实现方式。接下来，我们将详细探讨这两种代理模式的特点、实现和应用场景。 静态代理是指在程序运行之前，代理类的.class文件就已经存在了。它主要依赖于编程人员在编译期就创建好代理类，代理类中包含了对实际对象的引用。静态代理因为代理类是在编译期就确定的，因此它通常是为特定的类创建的，具有更好的类型安全和性能，但它也有缺点，比如当需要代理的对象增多时，就需要创建更多的代理类，这导致了代码的膨胀。 动态代理则是在程序运行时动态地创建代理对象和代理类。它主要依赖于Java的反射机制和动态代理API。在Java中，可以使用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口来实现动态代理。动态代理可以灵活地为不同的对象和类创建代理，无需为每个代理对象编写单独的代理类，因此它可以在不修改原有类代码的情况下对原有类进行增强。 接下来，我们以文件列表中的"static_proxy_demo"为参考，探讨静态代理的一个简单例子。 【静态代理例子】 假设我们有一个接口Image和它的实现类RealImage以及一个代理类ProxyImage。我们希望在调用RealImage类的方法之前或之后执行一些额外的操作，比如日志记录、权限检查等。 1. 首先定义Image接口： ```java public interface Image { void display(); } ``` 2. 然后是RealImage类，它是Image接口的具体实现： ```java public class RealImage implements Image { private String fileName; public RealImage(String fileName) { this.fileName = fileName; loadFromDisk(fileName); } public void display() { System.out.println("Displaying " + fileName); } private void loadFromDisk(String fileName) { System.out.println("Loading " + fileName); } } ``` 3. 接下来创建静态代理类ProxyImage： ```java public class ProxyImage implements Image { private RealImage realImage; private String fileName; public ProxyImage(String fileName) { this.fileName = fileName; } public void display() { if (realImage == null) { realImage = new RealImage(fileName); } preRequest(); realImage.display(); postRequest(); } private void preRequest() { System.out.println("Before proxy, do something, e.g., caching, logging."); } private void postRequest() { System.out.println("After proxy, do something, e.g., clean up, release resource."); } } ``` 4. 在客户端代码中，我们可以使用ProxyImage来代替RealImage： ```java public class Client { public static void main(String[] args) { Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg"); image.display(); } } ``` 在这个例子中，ProxyImage类实现了Image接口，它在调用RealImage的display方法之前后分别添加了preRequest和postRequest方法的调用。这样，当我们调用display方法时，实际上就执行了三个方法，达到了代理的目的。 【动态代理例子】 在上面静态代理的基础上，如果我们不想为每个Image对象都编写一个代理类，那么我们可以使用动态代理来创建一个通用的代理类。 ```java import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler { private Object originalObject; public DynamicProxyHandler(Object originalObject) { this.originalObject = originalObject; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("Before calling: " + method.getName()); Object result = method.invoke(originalObject, args); System.out.println("After calling: " + method.getName()); return result; } public static Object newInstance(Object obj) { return Proxy.newProxyInstance( obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), new DynamicProxyHandler(obj)); } } ``` 客户端代码将使用动态代理： ```java public class Client { public static void main(String[] args) { Image image = (Image) DynamicProxyHandler.newInstance(new RealImage("test_10mb.jpg")); image.display(); } } ``` 在这段代码中，我们没有直接创建一个代理类，而是通过`DynamicProxyHandler`类和`Proxy.newProxyInstance`方法动态生成了一个实现了Image接口的代理对象。这个代理对象在每个方法调用前后都会执行`DynamicProxyHandler`中的invoke方法，从而实现了一种通用的代理方式。 总结来说，静态代理和动态代理各有其适用场景。静态代理更加直观和简单，适用于代理目标已知且不经常变化的情况。动态代理则更为灵活和通用，适用于需要对一组接口或类进行代理的场景。了解它们的实现方式和应用场景，对于在实际开发中选择合适的代理策略非常有帮助。