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动态代理与反射

news 2025/9/26 13:41:16

在 Java 编程中，反射（Reflection）和动态代理（Dynamic Proxy）是两个强大的特性，它们共同为框架设计、AOP（面向切面编程）等场景提供了底层支持。下面详细解析这两个概念及其关联。

一、反射（Reflection）

反射是 Java 提供的一种能力，允许程序在运行时获取类的信息（如类名、方法、字段等），并动态调用类的方法或操作字段，而无需在编译期知道具体的类信息。

核心功能：

获取类的元数据（类名、父类、接口、方法、字段等）
动态创建对象实例
动态调用方法
动态访问 / 修改字段值

关键类：

Class：代表类的字节码对象，是反射的入口
Constructor：类的构造方法
Method：类的方法
Field：类的字段

示例代码：

import java.lang.reflect.Method;public class ReflectionDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 获取Class对象Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");// 2. 创建实例Object strObj = clazz.getConstructor(String.class).newInstance("Hello Reflection");// 3. 获取并调用方法Method lengthMethod = clazz.getMethod("length");int length = (int) lengthMethod.invoke(strObj);System.out.println("字符串长度: " + length); // 输出: 18}
}

应用场景：

框架开发（如 Spring 的 IOC 容器）
序列化与反序列化
注解处理器
ORM 框架（如 MyBatis）

二、动态代理（Dynamic Proxy）

动态代理是一种在运行时动态生成代理类的技术，它允许在不修改原始类代码的情况下，为原始类的方法添加额外功能（如日志、事务、权限控制等）。

Java 中动态代理主要有两种实现方式：

JDK 动态代理：基于接口实现，必须面向接口
CGLIB 动态代理：基于继承实现，可以代理类（需引入第三方库）

JDK 动态代理核心组件：

InvocationHandler：代理逻辑接口，定义了代理对象调用方法时的处理逻辑
Proxy：生成代理类的工具类

JDK 动态代理示例：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;// 1. 定义接口
interface UserService {void addUser(String username);
}// 2. 实现接口
class UserServiceImpl implements UserService {@Overridepublic void addUser(String username) {System.out.println("添加用户: " + username);}
}// 3. 实现InvocationHandler
class LogInvocationHandler implements InvocationHandler {private Object target; // 被代理的目标对象public LogInvocationHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 前置增强System.out.println("日志: 方法" + method.getName() + "开始执行");// 调用目标方法Object result = method.invoke(target, args);// 后置增强System.out.println("日志: 方法" + method.getName() + "执行结束");return result;}
}// 4. 测试动态代理
public class DynamicProxyDemo {public static void main(String[] args) {// 创建目标对象UserService userService = new UserServiceImpl();// 创建代理对象UserService proxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance(UserService.class.getClassLoader(),new Class[]{UserService.class},new LogInvocationHandler(userService));// 调用代理对象方法proxy.addUser("张三");}
}

执行结果：

日志: 方法addUser开始执行
添加用户: 张三
日志: 方法addUser执行结束

三、反射与动态代理的关系

动态代理的实现依赖于反射机制：

JDK 动态代理在运行时通过 Proxy 类动态生成代理类的字节码
当调用代理对象的方法时，会通过反射调用 InvocationHandler 的 invoke 方法
在 invoke 方法内部，通过反射（Method.invoke()）调用目标对象的原始方法

简单来说：动态代理是反射的一种高级应用，它利用反射实现了方法的动态调用和增强。

四、两种动态代理的对比

特性	JDK 动态代理	CGLIB 动态代理
实现方式	基于接口	基于继承
依赖	JDK 内置	第三方库（需引入）
代理目标	只能代理接口	可以代理类和接口
性能	调用时稍慢	生成代理类时稍慢，调用时更快
局限性	必须有接口	不能代理 final 类和方法