Spring之IOC,DI,动态代理,反射

  Spring框架是J2EE开发中一个使用普遍的框架,它使得dao和service层的维护更加便利。Spring框架有两个重要的特征,一个是IOC,另外一个是AOP。咱们在这里主要介绍IOC,以及IOC中涉及的主要技术。java

  IOC(Inversion Of Control),控制反转是将建立对象的控制权从程序员手中转向Spring框架。Spring框架在建立对象时使用了DI技术。程序员

  DI(Dependency Injection),依赖注入主要是经过setter注入和构造器注入,产生一个类Class的bean(实例)。DI主要是经过动态代理和反射技术来实现的。spring

  咱们先来了解代理的概念。何为代理呢?顾名思义,代理能够帮助咱们去完成某项事务,并且能够在完成事务中加强、完善相应的功能。举例来讲,我国多个地区已经实施适龄公民能够直接报考驾照,但在实际中,咱们在考取驾照时,每每会委托一家驾校帮助咱们报考驾照,在这之中,驾校就充当了咱们报考驾照的代理角色。显然,在不少时候,经过代理能够帮助咱们节省时间,得到更加便捷的服务。框架

  其实,咱们在Java开发中运用代理,与生活中的代理概念类似。jvm

,  接下来,咱们在介绍动态代理以前,先了解静态代理。咱们接下来以生活中报考驾照为例写一个简单的案例,来了解静态代理。ide

  

package bkjz;
/**
 * 考驾照的人
 */
public class Examiner {
    //身份证号,姓名
    private String id,name;

    public Examiner(String id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "考生(姓名:" +name+
                ",身份证号:" + id + ")";
    }
}

******************

package bkjz;
/**
 * 考驾照,核心业务功能接口
 * 传递入一个具体报考驾照的人
 */
public interface GetDriverLicense {
    public void getDriverLicense(Examiner examiner);
}

******************

package bkjz.impl;
import bkjz.Examiner;
import bkjz.GetDriverLicense;
/**
 * 实现报考驾照的核心功能接口的类
 */
public class GetDriverLicenseImpl implements GetDriverLicense {
    @Override
    public void getDriverLicense(Examiner examiner) {
        System.out.println("报考驾照核心业务:您的各项报名指标合格,能够报考驾照");
    }
}

******************

package bkjz.impl;
import bkjz.Examiner;
import bkjz.GetDriverLicense;
/**
 * 驾校代理,帮助报考者报考驾照
 */
public class OrgProxy implements GetDriverLicense {
    //调用核心功能的接口实现类
    private GetDriverLicense getDriverLicense;
    //构造器传参
    public OrgProxy(GetDriverLicenseImpl getDriverLicense){
        this.getDriverLicense=getDriverLicense;
    }
    @Override
    public void getDriverLicense(Examiner examiner) {
        System.out.println("加强功能1:你好,"+examiner+",我来帮你收集报名须要提交哪些资料");
        System.out.println("加强功能2:你好,"+examiner+",我来帮你推荐体检医院,帮你节省时间");
        System.out.println("加强功能3:你好,"+examiner+",我来帮你到车管所递交报名资料,帮你节省时间");
        System.out.println("===========================");
        getDriverLicense.getDriverLicense(examiner);
        System.out.println("===========================");
        System.out.println("加强功能4:你好,"+examiner+",报名成功后,我帮你把报考所需身份资料的原件取回,帮你节省时间");
        System.out.println("加强功能5:你好,"+examiner+",我来帮你安排培训学习时间,帮你经过考试");
        System.out.println("加强功能6:你好,"+examiner+",你经过驾照考试后,我帮你邮寄驾照,帮你节省时间");
    }
}

*************************

package bkjz;

import bkjz.impl.GetDriverLicenseImpl;
import bkjz.impl.OrgProxy;

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //一个准备报考驾照的考生
        Examiner examiner=new Examiner("320923198901142757","张三");
        //找个驾校来报考驾照,以及安排后续的学习取照
        OrgProxy orgProxy=new OrgProxy(new GetDriverLicenseImpl());
        orgProxy.getDriverLicense(examiner);
    }
}

  执行测试类后,运行结果以下:函数

加强功能1:你好,考生(姓名:张三,身份证号:320923198901142757),我来帮你收集报名须要提交哪些资料
加强功能2:你好,考生(姓名:张三,身份证号:320923198901142757),我来帮你推荐体检医院,帮你节省时间
加强功能3:你好,考生(姓名:张三,身份证号:320923198901142757),我来帮你到车管所递交报名资料,帮你节省时间
===========================
报考驾照核心业务:您的各项报名指标合格,能够报考驾照
===========================
加强功能4:你好,考生(姓名:张三,身份证号:320923198901142757),报名成功后,我帮你把报考所需身份资料的原件取回,帮你节省时间
加强功能5:你好,考生(姓名:张三,身份证号:320923198901142757),我来帮你安排培训学习时间,帮你经过考试
加强功能6:你好,考生(姓名:张三,身份证号:320923198901142757),你经过驾照考试后,我帮你邮寄驾照,帮你节省时间

  可见,经过代理的确可以为咱们带来不少便利,还能够加强不少功能。实际上,咱们平时遇到的过滤器、拦截器从本质上来讲,也是经过代理的方式实现的,经过代理加强一些功能,从而控制对被代理的业务的访问。固然,过滤器、拦截器运用的代理技术要比静态代理更灵活。工具

  静态代理有个弊端,那就是若是具体业务改变时,咱们须要改写其余的代理类,在须要代理的功能不少时,就会显著增长咱们的工做量,不利于效率的提高。为此,咱们引入动态代理的概念。学习

  所谓动态代理,显然,咱们须要增长一些加强型的功能时,没必要再屡次建立代理类,而是动态地进行相应的扩展便可。咱们经过案例来看基于业务接口的动态代理。测试

package test2_proxy.proxy;

import test2_proxy.service.OrderServiceImpl;
import test2_proxy.service.UserServiceImpl;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * 基于接口的动态代理
 * 对于一些须要重复执行的验证功能或下一步操做,
 * 在核心方法执行先后都会执行加强的功能
 */
public class ServiceProxy {

    public static Object newProxyInstance(Object target){
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println("动态加强功能1:登陆权限认证");
                System.out.println("动态加强功能2:黑名单验证");
                System.out.println("=====================");
                Object invoke = method.invoke(target, args);//执行被代理的核心业务功能
                System.out.println("=====================");
                System.out.println("动态加强功能3:进入订单中心");
                System.out.println("此处省略一万行(●—●)...");
                return invoke;
            }
        });
    }
}

***********************

package test2_proxy.service;

/**
 * 用户登陆、注册、找回密码等一系列服务的接口
 */
public interface UserService {
    public void testUserService();
}

************************

package test2_proxy.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * 实现用户服务接口的类
 */
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void testUserService() {
        System.out.println("UserService核心功能");
    }
}

***************************

package test2_proxy.service;

/**
 * 订单服务接口,以下单、取消订单、放入购物车等
 */
public interface OrderService {

    public void testOrderService();
}

***************************

package test2_proxy.service;

/**
 * 实现订单核心功能接口的类
 */
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    @Override
    public void testOrderService() {
        System.out.println("OrderService核心功能");
    }
}

***************************

package test2_proxy;

import test2_proxy.proxy.ServiceProxy;
import test2_proxy.service.OrderService;
import test2_proxy.service.OrderServiceImpl;
import test2_proxy.service.UserService;
import test2_proxy.service.UserServiceImpl;

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        UserService userService=new UserServiceImpl();
        userService = (UserService)ServiceProxy.newProxyInstance(userService);
        userService.testUserService();
        System.out.println("***************************");
        OrderService orderService=new OrderServiceImpl();
        orderService = (OrderService)ServiceProxy.newProxyInstance(orderService);
        orderService.testOrderService();
    }
}

  上述代码执行完后,执行结果以下:

动态加强功能1:登陆权限认证
动态加强功能2:黑名单验证
=====================
UserService核心功能
=====================
动态加强功能3:进入订单中心
此处省略一万行(●—●)...
***************************
动态加强功能1:登陆权限认证
动态加强功能2:黑名单验证
=====================
OrderService核心功能
=====================
动态加强功能3:进入订单中心
此处省略一万行(●—●)...

  可见,动态代理比静态代理更加灵活,它的核心是 java.lang.reflect.Proxy代理类,该类位于reflect反射包下,可知动态代理当中是用了反射的技术来实现的。

  接下来,咱们再看基于类实现的动态代理。此处须要在项目中添加 cglib-2.2.2.jar包的依赖,运用cglib的方法,使代码更简洁。咱们经过案例来实现。

  

package test3_proxy_cglib.proxy;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

/**
 * 动态代理类
 */
public class ServiceProxy {
    public static Object newProxyInstance(Object target) {
        //1.工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //2.设置父类,传递类对象
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //3.设置回调函数
        enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
            @Override
            public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
                System.out.println("cglib加强功能1");
                System.out.println("cglib加强功能2");
                System.out.println("此处省略一万行(●—●)...");
                System.out.println("==================");
                return method.invoke(target, objects);
            }
        });
        //4.功能加强后,返回代理对象
        return enhancer.create();
    }
}

****************************

package test3_proxy_cglib;

/**
 * 用户服务功能类
 */
public class UserService {
    public void testUserService(){
        System.out.println("UserService核心功能");
    }
}

*****************************

package test3_proxy_cglib;

/**
 * 订单服务功能类
 */
public class OrderService {
    public void testOrderService(){
        System.out.println("OrderService核心功能");
    }
}

**********************************

package test3_proxy_cglib;

import test3_proxy_cglib.proxy.ServiceProxy;

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        UserService userService=new UserService();
        userService= (UserService)ServiceProxy.newProxyInstance(userService);
        userService.testUserService();
        System.out.println("***************************");
        OrderService orderService=new OrderService();
        orderService=(OrderService)ServiceProxy.newProxyInstance(orderService);
        orderService.testOrderService();
    }
}

  上述代码的执行结果以下:

cglib加强功能1
cglib加强功能2
此处省略一万行(●—●)...
==================
UserService核心功能
***************************
cglib加强功能1
cglib加强功能2
此处省略一万行(●—●)...
==================
OrderService核心功能

  接下来,咱们看下反射。

  Java反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都可以知道这个类的全部属性和方法;对于任意一个对象,都可以调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。Java关于反射的定义主要在 java.lang.reflect包中。Java反射须要用到Class对象,Class对象的由来是将class文件读入内存,并为之建立一个Class对象。

  Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口,也就是jvm中有N多的实例,每一个类都有对应的Class对象(包括基本数据类型)。Class 没有公共构造方法,Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及经过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。也就是说,Class 对象不须要咱们本身去建立,JVM已经帮咱们建立好了。

  在使用反射时,咱们须要先获取Class对象。获取Class对象有三种方式:

  第一,Object对象.getClass()

  第二,任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个静态static的class属性

  第三,经过Class类的静态方法forName(String className)来获取  Class.forName(String className)    ------>[这是咱们经常使用的获取类对象的方法]

  须要注意的是,在程序运行期间,一个类只有一个Class对象产生,该Class对象由JVM管理。得到了类对象,咱们就随之可使用这个类对象的全部属性和方法。

  经过反射,咱们能够获取一个类的任意方法(包括构造方法)和属性,从而充分利用一个类所提供的一切资源。

  另外,咱们在使用各种集合(如List,Set,Map)时,为了指明集合中元素的类型,一般会用到泛型,泛型是做用于程序编译期,编译事后,泛型的约束就会失效;反射则做用于程序编译期以后的运行期,所以,咱们能够经过反射来越过泛型的检查。咱们经过下面的案例来看:  

package test9;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * 泛型做用于编译期,会在编译以前对程序进行检查
 * 编译期事后,泛型约束失效
 * 反射做用于运行期
 * 演示经过反射越过泛型的检查
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        //1.先声明一个List集合,元素泛型约束为String类型
        List<String> strList=new ArrayList<>();
        //2.向集合中添加String型的元素
        strList.add("aa");
        strList.add("bb");
        //注:在编译期以前,向集合中添加非泛型元素,程序会在编译期就报错
        //strList.add(123);
        //这时,咱们经过反射来越过泛型检查
        Class strListClass = strList.getClass();//先获取Class对象
        //获取add方法,为了保障程序清晰,在main方法上抛出异常
        Method method = strListClass.getMethod("add", Object.class);
        //经过反射调用add方法,添加一个int型数据
        method.invoke(strList,123);
        System.out.println("strList="+strList);
    }
}

  上述代码打印结果以下:

strList=[aa, bb, 123]

  可见,定义元素泛型为String的List集合成功越过了泛型检查,添加了一个int型数据。

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