Javassist是一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库。是由东京工业大学的数学和计算机科学系的 Shigeru Chiba (千叶 滋)所创建的。它已加入了开放源代码JBoss 应用服务器项目,通过使用Javassist对字节码操作为JBoss实现动态AOP框架。javassist是jboss的一个子项目,其主要的优点,在于简单,而且快速。直接使用java编码的形式,而不需要了解虚拟机指令,就能动态改变类的结构,或者动态生成类。
下面通过Javassist创建上述的Programmer类:
import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import javassist.CtNewMethod;
public class MyGenerator {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
//创建Programmer类
CtClass cc= pool.makeClass("com.samples.Programmer");
//定义code方法
CtMethod method = CtNewMethod.make("public void code(){}", cc);
//插入方法代码
method.insertBefore("System.out.println(\"I'm a Programmer,Just Coding.....\");");
cc.addMethod(method);
//保存生成的字节码
cc.writeFile("d://temp");
}
}
通过JD-gui反编译工具打开Programmer.class 可以看到以下代码:
代理的基本构成:
代理模式上,基本上有Subject角色,RealSubject角色,Proxy角色。其中:Subject角色负责定义RealSubject和Proxy角色应该实现的接口;RealSubject角色用来真正完成业务服务功能;Proxy角色负责将自身的Request请求,调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能,自己不真正做业务。
上面的这幅代理结构图是典型的静态的代理模式:
当在代码阶段规定这种代理关系,Proxy类通过编译器编译成class文件,当系统运行时,此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源,增强现有的接口业务功能方面有很大的优点,但是大量使用这种静态代理,会使我们系统内的类的规模增大,并且不易维护;并且由于Proxy和RealSubject的功能 本质上是相同的,Proxy只是起到了中介的作用,这种代理在系统中的存在,导致系统结构比较臃肿和松散。
为了解决这个问题,就有了动态地创建Proxy的想法:在运行状态中,需要代理的地方,根据Subject 和RealSubject,动态地创建一个Proxy,用完之后,就会销毁,这样就可以避免了Proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。
下面以一个代理模式实例阐述这一问题:
将车站的售票服务抽象出一个接口TicketService,包含问询,卖票,退票功能,车站类Station实现了TicketService接口,车票代售点StationProxy则实现了代理角色的功能,类图如下所示。
对应的静态的代理模式代码如下所示:
package com.foo.proxy;
/**
* 售票服务接口实现类,车站
* @author louluan
*/
public class Station implements TicketService {
@Override
public void sellTicket() {
System.out.println("\n\t售票.....\n");
}
@Override
public void inquire() {
System.out.println("\n\t问询。。。。\n");
}
@Override
public void withdraw() {
System.out.println("\n\t退票......\n");
}
}
package com.foo.proxy;
/**
* 售票服务接口
* @author louluan
*/
public interface TicketService {
//售票
public void sellTicket();
//问询
public void inquire();
//退票
public void withdraw();
}
package com.foo.proxy;
/**
* 车票代售点
* @author louluan
*
*/
public class StationProxy implements TicketService {
private Station station;
public StationProxy(Station station){
this.station = station;
}
@Override
public void sellTicket() {
// 1.做真正业务前,提示信息
this.showAlertInfo("××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××");
// 2.调用真实业务逻辑
station.sellTicket();
// 3.后处理
this.takeHandlingFee();
this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");
}
@Override
public void inquire() {
// 1做真正业务前,提示信息
this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取任何费用,本问询信息仅供参考,具体信息以车站真实数据为准!××××");
// 2.调用真实逻辑
station.inquire();
// 3。后处理
this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临,再见!××××\n");
}
@Override
public void withdraw() {
// 1。真正业务前处理
this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!××××");
// 2.调用真正业务逻辑
station.withdraw();
// 3.后处理
this.takeHandlingFee();
}
/*
* 展示额外信息
*/
private void showAlertInfo(String info) {
System.out.println(info);
}
/*
* 收取手续费
*/
private void takeHandlingFee() {
System.out.println("收取手续费,打印发票。。。。。\n");
}
}
由于我们现在不希望静态地有StationProxy类存在,希望在代码中,动态生成器二进制代码,加载进来。为此,使用Javassist开源框架,在代码中动态地生成StationProxy的字节码:
package com.foo.proxy;
import java.lang.reflect.Constructor;
import javassist.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
createProxy();
}
/*
* 手动创建字节码
*/
private static void createProxy() throws Exception
{
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("com.foo.proxy.StationProxy");
//设置接口
CtClass interface1 = pool.get("com.foo.proxy.TicketService");
cc.setInterfaces(new CtClass[]{interface1});
//设置Field
CtField field = CtField.make("private com.foo.proxy.Station station;", cc);
cc.addField(field);
CtClass stationClass = pool.get("com.foo.proxy.Station");
CtClass[] arrays = new CtClass[]{stationClass};
CtConstructor ctc = CtNewConstructor.make(arrays,null,CtNewConstructor.PASS_NONE,null,null, cc);
//设置构造函数内部信息
ctc.setBody("{this.station=$1;}");
cc.addConstructor(ctc);
//创建收取手续 takeHandlingFee方法
CtMethod takeHandlingFee = CtMethod.make("private void takeHandlingFee() {}", cc);
takeHandlingFee.setBody("System.out.println(\"收取手续费,打印发票。。。。。\");");
cc.addMethod(takeHandlingFee);
//创建showAlertInfo 方法
CtMethod showInfo = CtMethod.make("private void showAlertInfo(String info) {}", cc);
showInfo.setBody("System.out.println($1);");
cc.addMethod(showInfo);
//sellTicket
CtMethod sellTicket = CtMethod.make("public void sellTicket(){}", cc);
sellTicket.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××您正在使用车票代售点进行购票,每张票将会收取5元手续费!××××\");"
+ "station.sellTicket();"
+ "this.takeHandlingFee();"
+ "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}");
cc.addMethod(sellTicket);
//添加inquire方法
CtMethod inquire = CtMethod.make("public void inquire() {}", cc);
inquire.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点,问询服务不会收取任何费用,本问询信息仅供参考,具体信息以车站真实数据为准!××××\");"
+ "station.inquire();"
+ "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临,再见!××××\");}"
);
cc.addMethod(inquire);
//添加widthraw方法
CtMethod withdraw = CtMethod.make("public void withdraw() {}", cc);
withdraw.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点,退票除了扣除票额的20%外,本代理处额外加收2元手续费!××××\");"
+ "station.withdraw();"
+ "this.takeHandlingFee();}"
);
cc.addMethod(withdraw);
//获取动态生成的class
Class c = cc.toClass();
//获取构造器
Constructor constructor= c.getConstructor(Station.class);
//通过构造器实例化
TicketService o = (TicketService)constructor.newInstance(new Station());
o.inquire();
cc.writeFile("D://test");
}
}
上述代码执行过后,会产生StationProxy的字节码,并且用生成字节码加载如内存创建对象,调用inquire()方法,会得到以下结果:
通过上面动态生成的代码,我们发现,其实现相当地麻烦在创造的过程中,含有太多的业务代码。我们使用上述创建Proxy代理类的方式的初衷是减少系统代码的冗杂度,但是上述做法却增加了在动态创建代理类过程中的复杂度:手动地创建了太多的业务代码,并且封装性也不够,完全不具有可拓展性和通用性。如果某个代理类的一些业务逻辑非常复杂,上述的动态创建代理的方式是非常不可取的!
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