动态代理(Dynamic Proxy）Java Servlet

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Servlet Java thread JDK SUN

从JDK1.3开始，Java就引入了动态代理的概念。动态代理（Dynamic Proxy）可以帮助你减少代码行数，真正提高代码的可复用度。例如，你不必为所有的类的方法里面都写上相同的Log代码行，取而代之的是实用类的动态代理类。当然，这种便利是有条件的。本文简单介绍Java动态代理的原理，并实现一个被代理的Servlet创建，和调用的过程。

1．代理模式（Proxy Pattern）

在JDK1.3以前，代理模式就已流行，所以得代理模式是生成一个和类相同接口的代理类，用户通过使用代理类来封装某个实现类。如图1，其目的是加强实现类的某个方法的功能，而不必改变原有的源代码。

2．动态代理（Dynamic Proxy）

随着Proxy的流行，Sun把它纳入到JDK1.3实现了Java的动态代理。动态代理和普通的代理模式的区别，就是动态代理中的代理类是由java.lang.reflect.Proxy类在运行期时根据接口定义，采用Java反射功能动态生成的。和java.lang.reflect.InvocationHandler结合，可以加强现有类的方法实现。如图2，图中的自定义Handler实现InvocationHandler接口，自定义Handler实例化时，将实现类传入自定义Handler对象。自定义Handler需要实现invoke方法，该方法可以使用Java反射调用实现类的实现的方法，同时当然可以实现其他功能，例如在调用实现类方法前后加入Log。而Proxy类根据Handler和需要代理的接口动态生成一个接口实现类的对象。当用户调用这个动态生成的实现类时，实际上是调用了自定义Handler的invoke方法。

3．动态代理Servlet

虽然Web Application Server的产品很多，但Servlet的处理原理是相似的：动态加载Servlet，调用Servlet的init方法（只被调用一次），并保存到Servlet容器；Servlet使用时，调用Servlet的service方法。本文动态代理Servlet接口，使其init和service被调用时会在控制台打出方法调用前后信息。

首先实现2个Servlet，DefaultServlet和UserServlet

package org.colimas.servlet;

import javax.servlet.Servlet;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

public class DefaultServlet extends HttpServlet implements Servlet {

public void init() throws ServletException {

super.init();

System.out.println(DefaultServlet.class.getName()+":Running init");

}

public String getServletInfo() {

return DefaultServlet.class.getName();

}

package org.colimas.servlet;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Servlet;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class UserServlet extends HttpServlet implements Servlet {

private static final long serialVersionUID = -7016554795165038652L;

public void init() throws ServletException {

super.init();

System.out.println(UserServlet.class.getName()+":Running init");

}

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

System.out.println(UserServlet.class.getName()+":Do UserSErvlet Get");

}

public String getServletInfo() {

return UserServlet.class.getName();

}

然后实现InvocationHandler

package org.colimas.webapp;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import javax.servlet.Servlet;

public class ServletHandler implements InvocationHandler {

private Servlet obj;

public ServletHandler(Servlet obj){

this.obj=obj;

}

public Object invoke(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2)

throws Throwable {

if(arg1.getName().compareTo("init")==0) //调用init时

{

System.out.println(obj.getServletInfo()+":Init servlet starting..."); //增加控制台输出。

arg1.invoke(obj,arg2); //调用init方法

System.out.println(obj.getServletInfo()+":Init servlet ending..."); //增加控制台输出。

}else if(arg1.getName().compareTo("service")==0){ //调用service时

System.out.println(obj.getServletInfo()+":service starting..."); //增加控制台输出。

arg1.invoke(obj,arg2); //调用service方法。

System.out.println(obj.getServletInfo()+":service ending..."); //增加控制台输出。

}

return null;

}

实现Servlet的调用

package org.colimas.webapp;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Proxy;

import javax.servlet.Servlet;

import javax.servlet.ServletConfig;

import javax.servlet.ServletContext;

import javax.servlet.ServletException;

public class ServletWrapperImp {

private Class servletClass;

private ServletConfig config;

private String _servletname;

private Servlet _theServlet;

private ServletContext context;

public ServletWrapperImp(ServletConfig config){

this.config=config;

this._servletname=this.config.getServletName();

this.context=this.config.getServletContext();

}

public Servlet getServlet() throws ServletException{

destroy();

try {

WebAppClassLoader loader=new WebAppClassLoader(this.getClass().getClassLoader()); //自定义class loader

String name=getServletName(); //从ServletConfig中获得Servlet Name

synchronized (context) {

Servlet theServlet=context.getServlet(name); //在ServletContext中查找Servlet

if(theServlet==null){ //如果ServletContext没有。

servletClass = loader.loadClass(name); //由Class loader 加载Servlet class。

theServlet = (Servlet) servletClass.newInstance(); //Servlet实例化。

WebAppContext.addServlet(name,theServlet); //将Servlet实例存入ServletContext。

InvocationHandler handler=new ServletHandler(theServlet); //自定义ServletHandler，参见ServletHandler类。

_theServlet=(Servlet)Proxy.newProxyInstance(theServlet.getClass().getClassLoader(),

new Class[]{Servlet.class},handler); //代理类实例化。

_theServlet.init(config); //Servlet代理对象调用init方法。参见ServletHandler的invoke方法。

}else{ //ServletContext里已存在。

InvocationHandler handler=new ServletHandler(theServlet); //自定义ServletHandler，参见ServletHandler类。

_theServlet=(Servlet)Proxy.newProxyInstance(theServlet.getClass().getClassLoader(),

new Class[]{Servlet.class},handler); //代理Servlet接口，动态生成代理类，并实例化。

}

return _theServlet; //返回Servlet代理对象

} catch( ClassNotFoundException ex1 ) {

} catch( InstantiationException ex ) {

}catch(IllegalAccessException ex2){

}

return null;

}

public void destroy() {

if (_theServlet != null) {

_theServlet.destroy();

}

protected String getServletName(){

return _servletname;

}

其中的ServletConfig保存Servlet相关信息。ServletContext保存所有的Servlet对象。WebAppClassLoader为自定义class loader,参见http://blog.csdn.net/tyrone1979/archive/2006/09/03/1164262.aspx。

最后编写测试类Main，该类模拟10个用户访问Servlet，5人访问DefaultServlet，5人访问UserServlet。

package org.colimas.main;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Servlet;

import javax.servlet.ServletConfig;

import javax.servlet.ServletException;

import org.colimas.webapp.HttpServletRequestWrapper;

import org.colimas.webapp.HttpServletResponseWrapper;

import org.colimas.webapp.ServletConfigImpl;

import org.colimas.webapp.ServletWrapper;

import org.colimas.webapp.ServletWrapperImp;

import org.colimas.webapp.WebAppContext;

public class Main {

private ThreadGroup _threadGroup;

private Thread[] _threads;

String defaultServletName="org.colimas.servlet.DefaultServlet";

String userServletName="org.colimas.servlet.UserServlet";

WebAppContext context=WebAppContext.newInstance();

public void doStart(){

_threadGroup=new ThreadGroup("SERVLETS");

int i=0;

_threads=new ServletThread[10]; //模拟10位用户。

for(i=0;i<5;i++){

_threads[i]=new ServletThread(_threadGroup,new Integer(i).toString(),

defaultServletName);

_threads[i].start();

}

for(i=5;i<10;i++){

_threads[i]=new ServletThread(_threadGroup,new Integer(i).toString(),

userServletName);

_threads[i].start();

}

/**

* @param args

public static void main(String[] args) {

Main _main=new Main();

_main.doStart();

}

//模拟用户线程

private class ServletThread extends Thread{

private String servletName;

public ServletThread(ThreadGroup group,String threadname,String servletname){

super(group,threadname);

servletName=servletname;

}

//调用Servlet的service.

public void run() { //用户调用Servlet

ServletConfig config=new ServletConfigImpl(servletName,context); //调用的Servlet信息。

ServletWrapperImp wrapper=new ServletWrapperImp(config);

try {

Servlet defaultServlet=wrapper.getServlet(); //获得Servlet对象，实际是Servlet的代理对象

defaultServlet.service(new HttpServletRequestWrapper(),

new HttpServletResponseWrapper()); 调用代理对象的service方法，参见ServletHandler的invoke方法。

} catch (ServletException e) {

e.printStackTrace();

} catch(IOException e){

}

HttpServletRequestWrapper和HttpServletResponseWrapper实现HttpServletRequest，和HttpServletResponse。

测试结果如下

org.colimas.servlet.DefaultServlet:Init servlet starting...

org.colimas.servlet.DefaultServlet:Running init

org.colimas.servlet.DefaultServlet:Init servlet ending...

org.colimas.servlet.UserServlet:Init servlet starting...

org.colimas.servlet.UserServlet:Running init

org.colimas.servlet.UserServlet:Init servlet ending...

org.colimas.servlet.DefaultServlet:service starting...

org.colimas.servlet.DefaultServlet:service ending...

org.colimas.servlet.DefaultServlet:service starting...

org.colimas.servlet.DefaultServlet:service ending...