簡談Java 反射機(jī)制瞳脓,動態(tài)代理

談?wù)?Java 反射機(jī)制缺亮,動態(tài)代理是基于什么原理?小編整理了一些java進(jìn)階學(xué)習(xí)資料和面試題晚吞,需要資料的請加JAVA高階學(xué)習(xí)Q群:701136382 這是小編創(chuàng)建的java高階學(xué)習(xí)交流群延旧,加群一起交流學(xué)習(xí)深造。群里也有小編整理的2019年最新最全的java高階學(xué)習(xí)資料槽地!

反射機(jī)制

Java 語言提供的一種基礎(chǔ)功能迁沫,賦予程序在運(yùn)行時(shí)自省(introspect闷盔,官方用語)的能力弯洗。可以在運(yùn)行時(shí)通過提供完整的“包名+類名.class”得到某個(gè)對象的類型逢勾。

功能

在運(yùn)行時(shí)能判斷任意一個(gè)對象所屬的類。

在運(yùn)行時(shí)能構(gòu)造任意一個(gè)類的對象藐吮。

在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法溺拱。

在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對象的方法。

利用Java反射機(jī)制我們可以加載一個(gè)運(yùn)行時(shí)才得知名稱的 class谣辞,獲悉其構(gòu)造方法迫摔,并生成其對象實(shí)體,能對其 fields 設(shè)值并喚起其methods泥从。

應(yīng)用場景

通過反射我們可以直接操作類或者對象句占,比如獲取某個(gè)對象的類定義,獲取類聲明的屬性和方法躯嫉,調(diào)用方法或者構(gòu)造對象纱烘,甚至可以運(yùn)行時(shí)修改類定義杨拐。

通過運(yùn)行時(shí)操作元數(shù)據(jù)或?qū)ο螅琂ava 可以靈活地操作運(yùn)行時(shí)才能確定的信息擂啥。

反射技術(shù)常用在各類通用框架開發(fā)中哄陶。因?yàn)闉榱吮WC框架的通用性,需要根據(jù)配置文件加載不同的對象或類哺壶,并調(diào)用不同的方法屋吨,這個(gè)時(shí)候就會用到反射——運(yùn)行時(shí)動態(tài)加載需要加載的對象。

特點(diǎn):

由于反射會額外消耗一定的系統(tǒng)資源山宾,因此如果不需要動態(tài)地創(chuàng)建一個(gè)對象至扰,那么就不需要用反射。另外资锰,反射調(diào)用方法時(shí)可以忽略權(quán)限檢查敢课,因此可能會破壞封裝性而導(dǎo)致安全問題。

動態(tài)代理

一種方便運(yùn)行時(shí)動態(tài)構(gòu)建代理台妆、動態(tài)處理代理方法調(diào)用的機(jī)制翎猛。為其他對象提供一種代理以控制對這個(gè)對象的訪問。在某些情況下接剩,一個(gè)對象不適合或者不能直接引用另一個(gè)對象切厘,而代理對象可以在兩者之間起到中介的作用(可類比房屋中介,房東委托中介銷售房屋懊缺、簽訂合同等)疫稿。

所謂動態(tài)代理,就是實(shí)現(xiàn)階段不用關(guān)心代理誰鹃两,而是在運(yùn)行階段才指定代理哪一個(gè)對象(不確定性)遗座。如果是自己寫代理類的方式就是靜態(tài)代理(確定性)。

組成要素:

1俊扳、抽象類接口

2途蒋、被代理類(具體實(shí)現(xiàn)抽象接口的類)

3、動態(tài)代理類:實(shí)際調(diào)用被代理類的方法和屬性的類

應(yīng)用場景

很多場景都是利用類似機(jī)制做到的馋记,比如用來包裝 RPC 調(diào)用号坡、面向切面的編程(AOP)。其是反射延伸出來的一種廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)中的技術(shù)梯醒,很多繁瑣的重復(fù)編程宽堆,都可以被動態(tài)代理機(jī)制優(yōu)雅地解決

實(shí)現(xiàn)方式

1、JDK 自身提供的動態(tài)代理茸习,主要利用了反射機(jī)制畜隶。

2、利用傳更高性能的字節(jié)碼操作機(jī)制,類似 ASM籽慢、cglib(基于 ASM)浸遗、Javassist 等。

舉例嗡综,骋野铮可采用的 JDK 提供的動態(tài)代理接口InvocationHandler 來實(shí)現(xiàn)動態(tài)代理類。其中 invoke 方法是該接口定義必須實(shí)現(xiàn)的极景,它完成對真實(shí)方法的調(diào)用察净。通過 InvocationHandler 接口,所有方法都由該 Handler 來進(jìn)行處理盼樟,即所有被代理的方法都 InvocationHandler 接管實(shí)際的處理任務(wù)氢卡。此外,我們吵拷桑可以在 invoke 方法實(shí)現(xiàn)中增加自定義的邏輯實(shí)現(xiàn)译秦,實(shí)現(xiàn)對被代理類的業(yè)務(wù)邏輯無侵入。

知識擴(kuò)展:

代理模式(通過代理靜默地解決一些業(yè)務(wù)無關(guān)的問題击碗,比如遠(yuǎn)程筑悴、安全、事務(wù)稍途、日志阁吝、資源關(guān)閉……讓應(yīng)用開發(fā)者可以只關(guān)心他的業(yè)務(wù))

靜態(tài)代理:事先寫好代理類,可以手工編寫械拍,也可以用工具生成突勇。缺點(diǎn)是每個(gè)業(yè)務(wù)類都要對應(yīng)一個(gè)代理類,非常不靈活坷虑。

動態(tài)代理:運(yùn)行時(shí)自動生成代理對象甲馋。缺點(diǎn)是生成代理代理對象和調(diào)用代理方法都要額外花費(fèi)時(shí)間。

JDK 動態(tài)代理:基于 Java 反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)迄损,必須要實(shí)現(xiàn)了接口的業(yè)務(wù)類才能用這種辦法生成代理對象定躏。新版本也開始結(jié)合 ASM 機(jī)制。

cglib 動態(tài)代理:基于 ASM 機(jī)制實(shí)現(xiàn)芹敌,通過生成業(yè)務(wù)類的子類作為代理類共屈。

Java 反射機(jī)制的常見應(yīng)用:動態(tài)代理(AOP、RPC)党窜、提供第三方開發(fā)者擴(kuò)展能力(Servlet 容器,JDBC 連接)借宵、第三方組件創(chuàng)建對象(DI)等等

反射機(jī)制:

反射提供了 AccessibleObject.setAccessible?(boolean flag)幌衣。它的大多數(shù)子類重寫了這個(gè)方法,這里的所謂 accessible 可以理解成修飾成員的 public、protected豁护、private哼凯,這意味著我們可以在運(yùn)行時(shí)修改成員訪問限制!

setAccessible 的應(yīng)用場景:

1楚里、我們?yōu)橐粋€(gè) Java 實(shí)體對象断部,運(yùn)行時(shí)自動生成 setter、getter 的邏輯班缎,這是加載或者持久化數(shù)據(jù)非常必要的蝴光,框架通常可以利用反射做這個(gè)事情达址,而不需要開發(fā)者手動寫類似的重復(fù)代碼蔑祟。

2、繞過 API 訪問控制沉唠。我們?nèi)粘i_發(fā)時(shí)可能被迫要調(diào)用內(nèi)部 API 去做些事情疆虚,比如,自定義的高性能 NIO 框架需要顯式地釋放 DirectBuffer满葛,使用反射繞開限制是一種常見辦法径簿。

動態(tài)代理:

動態(tài)代理解決了什么問題?

1嘀韧、它是一個(gè)代理機(jī)制(代理可以看作是對調(diào)用目標(biāo)的一個(gè)包裝)篇亭。通過代理,我們對目標(biāo)代碼的調(diào)用不是直接發(fā)生的乳蛾,而是通過代理完成暗赶。

2、通過代理可以讓調(diào)用者與實(shí)現(xiàn)者之間解耦肃叶。比如進(jìn)行 RPC 調(diào)用蹂随,框架內(nèi)部的尋址、序列化因惭、反序列化等岳锁,對于調(diào)用者往往是沒有太大意義的,通過代理蹦魔,可以提供更加友善的界面激率。

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