Java中動態建立介面的方法

這篇文章主要介紹了Java中如何動態創建接口的實現方法的相關資料,需要的朋友可以參考下

有很多應用場景，用到了接口動態實現，下面舉幾個典型的應用：

1、mybatis / jpa 等orm框架，可以在介面上加註解進行開發，不需要寫實作類，執行時動態產生實作。

2、dubbo等分散式服務框架，消費者只需要引入介面就可以呼叫遠端的實現，分析原始碼，其實在消費端產生了介面的代理實現，再由代理呼叫遠端介面。

3、spring aop 這是最典型的動態代理人了。

建立介面的動態實現，有二種最常用的方式：JDK動態代理程式和CGLIB動態代理程式。

代理模式是一種常用的設計模式，其目的就是為其他物件提供一個代理以控制對某個真實物件的存取。

代理程式類別負責為委託類別預處理訊息，過濾訊息並轉發訊息，以及進行訊息被委託類別執行後的後續處理。

透過代理層這一中間層，有效的控制對於真實委託類別物件的直接訪問，同時可以實現自訂的控制策略（spring的AOP機制），設計上獲得更大的彈性。

下面用JDK動態代理程式加一點簡單的程式碼來示範這個過程：

1、介面

package com.yhouse.modules.daos;

public interface IUserDao {
  public String getUserName();
}

2、建立代理

package com.yhouse.modules.daos;

import java.lang.reflect.Proxy;
/**
 * 创建代理
 * @author clonen.cheng
 *
 */
public class Invoker {
  
  
  public Object getInstance(Class<?> cls){    
    MethodProxy invocationHandler = new MethodProxy();    
    Object newProxyInstance = Proxy.newProxyInstance( 
        cls.getClassLoader(), 
        new Class[] { cls }, 
        invocationHandler); 
    return (Object)newProxyInstance;
  }
}

3、執行階段呼叫介面的方法時的實作（這個過程也稱為介面的方法實作）

#

package com.yhouse.modules.daos;

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

public class MethodProxy implements InvocationHandler {

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {    
    //如果传进来是一个已实现的具体类（本次演示略过此逻辑)
    if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) { 
      try { 
        return method.invoke(this, args); 
      } catch (Throwable t) { 
        t.printStackTrace(); 
      } 
    //如果传进来的是一个接口（核心)
    } else { 
      return run(method, args); 
    } 
    return null;
  }
  
  /**
   * 实现接口的核心方法 
   * @param method
   * @param args
   * @return
   */
  public Object run(Method method,Object[] args){ 
    //TODO     
    //如远程http调用
    //如远程方法调用（rmi)
    //....
    return "method call success!";
  } 

}

4、測試

package com.yhouse.modules.daos;

public class ProxyTest {

  
  public static void main(String[] args) {
    IUserDao invoker=(IUserDao)new Invoker().getInstance(IUserDao.class);
    System.out.println(invoker.getUserName());
  }

}

在這段測試程式碼中，並沒有任何介面的實現，大家猜猜會是什麼結果？

控制台列印：

說明介面在呼叫時，把實作委託給了代理，最後具體要做的就是這個代理裡面的處理：

在上面這段程式碼當中，可以看出，拿到了介面的method以及args，那麼就可以做很多的事情，如根據方法名或者配合方法上面的註解來實現比較豐富的功能。

一個簡單的例子只是用來說明這個原理，下面再舉一個遠端介面動態呼叫的例子來加深理解。

1、建立代理類別和目標類別需要實作共同的介面Service

package com.markliu.remote.service;
/**
 * Service接口。代理类和被代理类抖需要实现该接口
 */
public interface Service {
  public String getService(String name, int number);
}

2、伺服器端建立RemoteService類，實作了Service 介面。

package com.markliu.remote.serviceimpl;
import com.markliu.remote.service.Service;
/**
 * 服务器端目标业务类，被代理对象
 */
public class RemoteService implements Service {
  @Override
  public String getService(String name, int number) {
    return name + ":" + number;
  }
}

3、建立封裝客戶端請求和傳回結果資訊的Call類別

為了便於按照物件導向的方式來處理客戶端與伺服器端的通訊,可以把它們發送的訊息用Call 類別來表示。一個 Call 物件表示客戶端發起的一個遠端呼叫,它包括呼叫的類別名稱或介面名稱、方法名稱、方法參數類型、方法參數值和方法執行結果。

package com.markliu.local.bean;
import java.io.Serializable;
/**
 * 请求的javabean
 */
public class Call implements Serializable{
  private static final long serialVersionUID = 5386052199960133937L;
  private String className; // 调用的类名或接口名
  private String methodName; // 调用的方法名
  private Class<?>[] paramTypes; // 方法参数类型
  private Object[] params; // 调用方法时传入的参数值
  /**
   * 表示方法的执行结果 如果方法正常执行,则 result 为方法返回值,
   * 如果方法抛出异常,那么 result 为该异常。
   */
  private Object result;
  public Call() {}
  public Call(String className, String methodName, Class<?>[] paramTypes, Object[] params) {
    this.className = className;
    this.methodName = methodName;
    this.paramTypes = paramTypes;
    this.params = params;
  }
  // 省略了get和set方法
}

4、建立動態代理模式中實際的業務處理類，實作了InvocationHandler 介面

package com.markliu.local.service;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import com.markliu.local.bean.Call;

public class ServiceInvocationHandler implements InvocationHandler {

  private Class<?> classType;
  private String host;
  private Integer port;

  public Class<?> getClassType() {
    return classType;
  }
  public ServiceInvocationHandler(Class<?> classType, String host, Integer port) {
    this.classType = classType;
    this.host = host;
    this.port = port;
  }
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

    // 封装请求信息
    Call call = new Call(classType.getName(), method.getName(), method.getParameterTypes(), args);
    // 创建链接
    Connector connector = new Connector();
    connector.connect(host, port);
    // 发送请求
    connector.sendCall(call);
    // 获取封装远程方法调用结果的对象
    connector.close();
    Object returnResult = call.getResult();
    return returnResult;
  }
}

5 、建立獲取代理類別的工廠RemoteServiceProxyFactory

package com.markliu.local.service;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * 动态创建RemoteService代理类的工厂
 */
public class RemoteServiceProxyFactory {

  public static Object getRemoteServiceProxy(InvocationHandler h) {
    Class<?> classType = ((ServiceInvocationHandler) h).getClassType();
    // 获取动态代理类
    Object proxy = Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(), 
        new Class[]{classType}, h);
    return proxy;
  }
}

6、建立底層Socket通訊的Connector類，負責建立攔截、發送和接受Call物件

package com.markliu.local.service;
// 省略import

/**
 * 负责创建链接
 */
public class Connector {
  private Socket linksocket;
  private InputStream in;
  private ObjectInputStream objIn;
  private OutputStream out;
  private ObjectOutputStream objOut;

  public Connector(){}
  /**
   * 创建链接
   */
  public void connect(String host, Integer port) throws UnknownHostException, IOException {
    linksocket = new Socket(host, port);
    in = linksocket.getInputStream();
    out = linksocket.getOutputStream();
    objOut = new ObjectOutputStream(out);
    objIn = new ObjectInputStream(in);
  }
  /**
   * 发送请求call对象
   */
  public void sendCall(Call call) throws IOException {
    objOut.writeObject(call);
  }
  /**
   * 获取请求对象
   */
  public Call receive() throws ClassNotFoundException, IOException {
    return (Call) objIn.readObject();
  }
  /**
   * 简单处理关闭链接
   */
  public void close() {
    try {
      linksocket.close();
      objIn.close();
      objOut.close();
      in.close();
      out.close();
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

7、建立遠端伺服器

package com.markliu.remote.main;
// 省略import

public class RemoteServer {

  private Service remoteService;
  public RemoteServer() {
    remoteService = new RemoteService();
  }
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    RemoteServer server = new RemoteServer();
    System.out.println("远程服务器启动......DONE!");
    server.service();
  }

  public void service() throws Exception {
    @SuppressWarnings("resource")
    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8001);
    while (true) {
        Socket socket = serverSocket.accept();
        InputStream in = socket.getInputStream();
        ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(in);
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        ObjectOutputStream objOut = new ObjectOutputStream(out);
        // 对象输入流读取请求的call对象
        Call call = (Call) objIn.readObject();
        System.out.println("客户端发送的请求对象：" + call);
        call = getCallResult(call);
        // 发送处理的结果回客户端
        objOut.writeObject(call);
        objIn.close();
        in.close();
        objOut.close();
        out.close();
        socket.close();
    }
  }

  /**
   * 通过反射机制调用call中指定的类的方法，并将返回结果设置到原call对象中
   */
  private Call getCallResult(Call call) throws Exception {
    String className = call.getClassName();
    String methodName = call.getMethodName();
    Object[] params = call.getParams();
    Class<?>[] paramsTypes = call.getParamTypes();

    Class<?> classType = Class.forName(className);
    // 获取所要调用的方法
    Method method = classType.getMethod(methodName, paramsTypes);
    Object result = method.invoke(remoteService, params);
    call.setResult(result);
    return call;
  }
}

8、建立本機用戶端

package com.markliu.local.main;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import com.markliu.local.service.RemoteServiceProxyFactory;
import com.markliu.local.service.ServiceInvocationHandler;
import com.markliu.remote.service.Service;

public class LocalClient {
  public static void main(String[] args) {
    String host = "127.0.0.1";
    Integer port = 8001;
    Class<?> classType = com.markliu.remote.service.Service.class;
    InvocationHandler h = new ServiceInvocationHandler(classType, host, port);
    Service serviceProxy = (Service) RemoteServiceProxyFactory.getRemoteServiceProxy(h);
    String result = serviceProxy.getService("SunnyMarkLiu", 22);
    System.out.println("调用远程方法getService的结果：" + result);
  }
}

控制台列印結果：

這個過程可以簡單的歸納為：本機介面呼叫（客戶端）--->本機介面代理實作（客戶端） ---->遠端實作（伺服器端)

以上是Java中動態建立介面的方法的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！