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反射机制是 Java 语言提供的一种基本功能#xff0c;赋予程序在运行时 自省#xff08;introspect#xff0c;官方用语#xff09;的能力。通过反射我们可以直接操作类或者对象#xff0c;比如获取某个对象的类定义#xff0c;获取类声明的属性和方法#xff…典型回答
反射机制是 Java 语言提供的一种基本功能赋予程序在运行时 自省introspect官方用语的能力。通过反射我们可以直接操作类或者对象比如获取某个对象的类定义获取类声明的属性和方法调用方法或者构造对象甚至可以运行时修改类定义。
动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制很多场景都是利用类似机制做到的比如用来包装 RPC 调用、面向切面的编程AOP。
实现动态代理的方式很多比如 JDK 自身提供的公台代理就是主要利用了上面提到的反射机制。还有其他的实现方式比如利用传说中更高性能的字节码操作机制类似 ASM、cglib基于 ASM、Javassist等。
知识扩展
关于反射
要想知道什么是反射就需要先来了解什么是“正射”。一般情况下我们在使用某个类之前已经确定它到底是个什么类了拿到手就直接可以使用 new 关键字来调用构造方法进行初始化之后使用这个类的对象来进行操作。
Writer writer new Writer();
writer.setName(迈克尔.杰克驴);像上面这个例子就可以理解为“正射”。 而反射就意味着一开始我们不知道要初始化的类到底是什么也就没法直接使用 new 关键字创建对象了。
我们只知道这个类的一些基本信息就好像我们看电影的时候为了抓住一个犯罪嫌疑人警察就会问一些目击证人根据这些证人提供的信息找专家把犯罪嫌疑人的样貌给画出来——这个过程就可以称之为反射。
Class clazz Class.forName(com.itwanger.s39.Writer);
Method method clazz.getMethod(setName, String.class);
Constructor constructor clazz.getConstructor();
Object object constructor.newInstance();
method.invoke(object,迈克尔.杰克驴);像上面这个例子就可以理解为“反射”。 反射的成本是要比正射的高得多。反射的缺点主要有两个。
破坏封装由于反射允许访问私有字段和私有方法所以可能会破坏封装而导致安全问题。性能开销由于反射涉及到动态解析因此无法执行 Java 虚拟机优化再加上反射的写法的确要复杂得多所以性能要比“正射”差很多在一些性能敏感的程序中应该避免使用反射。
反射的主要应用场景
开发通用框架像Spring 为了保持通用性通过配置文件来加载不同的对象调用不同的方法。动态代理在面向切面编程中需要拦截特定的方法就会选择动态代理的方式而动态代理的底层技术就是反射。注解注解本身只是起到一个标记符的作用它需要利用发射机制根据标记符去执行特定的行为。
关于动态代理
代理模式是一种结构型设计模式 让你能够提供对象的替代品或其占位符。 代理控制着对于原对象的访问 并允许在将请求提交给对象前后进行一些处理。
为什么要控制对于某个对象的访问呢 举个例子 有这样一个消耗大量系统资源的巨型对象 你只是偶尔需要使用它 并非总是需要。 你可以实现延迟初始化 在实际有需要时再创建该对象。 对象的所有客户端都要执行延迟初始代码。 不幸的是 这很可能会带来很多重复代码。
在理想情况下 我们希望将代码直接放入对象的类中 但这并非总是能实现 比如类可能是第三方封闭库的一部分。
解决方案
代理模式建议新建一个与原服务对象接口相同的代理类 然后更新应用以将代理对象传递给所有原始对象客户端。 代理类接收到客户端请求后会创建实际的服务对象 并将所有工作委派给它。 代理将自己伪装成数据库对象 可在客户端或实际数据库对象不知情的情况下处理延迟初始化和缓存查询结果的工作。
这有什么好处呢 如果需要在类的主要业务逻辑前后执行一些工作 你无需修改类就能完成这项工作。 由于代理实现的接口与原类相同 因此你可将其传递给任何一个使用实际服务对象的客户端。
真实世界类比 信用卡是银行账户的代理 银行账户则是一大捆现金的代理。 它们都实现了同样的接口 均可用于进行支付。 消费者会非常满意 因为不必随身携带大量现金 商店老板同样会十分高兴 因为交易收入能以电子化的方式进入商店的银行账户中 无需担心存款时出现现金丢失或被抢劫的情况。
代理模式结构 什么是动态代理
使用 jdk 的反射机制创建对象的能力 创建的是代理类的对象。 而不用你创建类文件。不用写java文件。
动态在程序执行时调用jdk提供的方法才能创建代理类的对象。
jdk动态代理必须有接口目标类必须实现接口 没有接口时需要使用cglib动态代理
动态代理解决了什么问题
通过代理可以让调用者与实现者之间解耦。比如进行 RPC 调用框架内部的寻址、序列化、反序列化等对于调用者往往是没有太大意义的通过代理可以提供更加友善的界面。
利用动态代理机制相应的 stub 等类可以在运行时生成对应的调用操作也是动态完成极大地提高了我们的生产力。
JDK 动态代理在设计和实现上与 cglib 等方式有什么不同进而如何取舍
JDK Proxy 的优势
最小化依赖关系减少依赖意味着简化开发和维护JDK 本身的支持可能比 cglib 更加可靠。平滑进行 JDK 版本升级而字节码类库通常需要进行更新以保证在新版 Java 上能够使用。代码实现简单。
基于类似 cglib 框架的优势
有的时候调用目标可能不便实现额外接口从某种角度看限定调用者实现接口是有些侵入性的实践类似 cglib 动态代理就没有这种限制。只操作我们关心的类而不必为其他相关类增加工作量。高性能。
我们在选型中性能未必是唯一考量可靠性、可维护性、编程工作量等往往是更主要的考虑因素毕竟标准类库和反射编程的门槛要低得多代码量也是更加可控的如果我们比较下不同开源项目在动态代理开发上的投入也能看到这一点。
