java面试题,什么是动态代理?、动态代理和静态代理有什么区别?说一下反射机制?JDK Proxy 和 CGLib 有什么区别?动态代理的底层
什么是动态代理?
动态代理是在程序运行期,动态的创建目标对象的代理对象,并对目标对象中的方法进行功能性增强的一种技术。
在生成代理对象的过程中,目标对象不变,代理对象中的方法是目标对象方法的增强方法。可以理解为运行期间,对象中方法的动态拦截,在拦截方法的前后执行功能操作。
动态代理的常见使用场景有:
- 统计每个 api 的请求耗时;
- 统一的日志输出;
- 校验被调用的 api 是否已经登录和权限鉴定;
- Spring AOP。
动态代理和静态代理有什么区别?
静态代理其实就是事先写好代理类,可以手工编写也可以使用工具生成,但它的缺点是每个业务类都要对应一个代理类,特别不灵活也不方便。
动态代理是在程序运行期,动态的创建目标对象的代理对象,并对目标对象中的方法进行功能性增强的一种技术。
所以总结来说,动态代理和静态代理的效果都是一样的,但静态代理使用麻烦,而动态代理使用简单,后者也是现在编程中实现代理的主流方式。
如何实现动态代理?
在 Java 中,实现动态代理的常用方式是 JDK Proxy 和 CGLib。
JDK Proxy 和 CGLib 有什么区别?
JDK Proxy 和 CGLib 的区别主要体现在以下几个方面:
- JDK Proxy 是 Java 语言自带的功能,无需通过加载第三方类实现;
- Java 对 JDK Proxy 提供了稳定的支持,并且会持续的升级和更新 JDK Proxy,例如 Java 8 版本中的 JDK Proxy 性能相比于之前版本提升了很多;
- JDK Proxy 是通过拦截器加反射的方式实现的;
- JDK Proxy 只能代理继承接口的类;
- JDK Proxy 实现和调用起来比较简单;
- CGLib 是第三方提供的工具,基于 ASM 实现的,性能比较高;
- CGLib 无需通过接口来实现,它是通过实现子类的方式来完成调用的。
动态代理的底层是如何实现的?
不同的动态代理的底层实现是不同的,比如 JDK Proxy 底层是通过反射技术实现的,而 CGLib 是基于 ASM,一个 Java 字节码操作框架实现的。
说一下反射机制?
Java 反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为 Java 语言的反射机制。简单来说,反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在 Java 中,只要给定类的名字,就可以通过反射机制来获得类的所有信息。
Java 反射机制主要提供了以下功能,这些功能都位于 java.lang.reflect 包:
- 在运行时判断任意一个对象所属的类;
- 在运行时构造任意一个类的对象;
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;
- 在运行时调用任意一个对象的方法;
- 生成动态代理。
在程序开发中反射的使用场景有很多,比如以下几个。
使用场景一:编程工具 IDEA 或 Eclipse 等,在写代码时会有代码(属性或方法名)提示,就是因为使用了反射;
使用场景二:很多知名的框架,如 Spring、MyBatis 等,为了让程序更优雅更简洁,也会使用到反射。
例如,Spring 可以通过配置来加载不同的类,调用不同的方法,代码如下所示:
<bean id="person" class="com.spring.beans.Person" init-method="initPerson">
</bean>
例如,MyBatis 在 Mapper 使用外部类的 Sql 构建查询时,代码如下所示:
@SelectProvider(type = PersonSql.class, method = "getListSql")
List<Person> getList();
class PersonSql {public String getListSql() {String sql = new SQL() {{SELECT("*");FROM("person");}}.toString();return sql;}
}
使用场景三:数据库连接池,也会使用反射调用不同类型的数据库驱动,代码如下所示:
String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydb";
String username = "root";
String password = "root";
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
如何使用反射?
在 Java 中,反射获取调用类可以通过 Class.forName(),反射获取类实例要通过 newInstance(),相当于 new 一个新对象,反射获取方法要通过 getMethod(),获取到类方法之后使用 invoke() 对类方法进行调用。如果是类方法为私有方法的话,则需要通过 setAccessible(true) 来修改方法的访问限制,以上的这些操作就是反射的基本使用,具体调用如下。
- 反射调用静态方法
Class myClass = Class.forName("类名");
Method method = myClass.getMethod("调用方法名");
method.invoke(myClass);
- 反射调用公共方法
Class myClass = Class.forName("类名");
// 创建实例对象(相当于 new )
Object instance = myClass.newInstance();
Method method2 = myClass.getMethod("调用方法名");
method2.invoke(instance);
- 反射调用私有方法
Class myClass = Class.forName("类名");
// 创建实例对象(相当于 new )
Object object = myClass.newInstance();
Method method3 = myClass.getDeclaredMethod("调用方法名");
method3.setAccessible(true);
method3.invoke(object);
反射有什么优缺点?
优点:
- 能够运行时动态获取类的实例,大大提高系统的灵活性和扩展性;
- 与 Java 动态编译相结合,可以实现无比强大的功能;
- 对于 Java 这种先编译再运行的语言,能够让我们很方便的创建灵活的代码,这些代码可以在运行时装配,无需在组件之间进行源代码的链接,更加容易实现面向对象。
缺点:
- 反射会消耗一定的系统资源,因此,如果不需要动态地创建一个对象,那么就不需要用反射;
- 反射调用方法时可以忽略权限检查,获取这个类的私有方法和属性,因此可能会破坏类的封装性而导致安全问题。