Java 實現動態代理

JDK 動態代理：運行時生成代理類，攔截方法調用

Java 提供 java.lang.reflect.Proxy 和 InvocationHandler 實現動態代理。代理類在運行時生成，實現指定接口，將方法調用分發給 InvocationHandler.invoke()，實現 AOP、遠程調用、事務管理等橫切關注點分離。

核心組件

• InvocationHandler：接口，定義 invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)，處理代理方法調用。
• Proxy：工具類，提供 newProxyInstance(ClassLoader, Class[] interfaces, InvocationHandler) 創建代理實例。

完整範例：日誌攔截器

// 1. 定義業務接口
public interface Subject {
    void request();
}

// 2. 真實主題
public class RealSubject implements Subject {
    @Override public void request() { System.out.println("真實業務邏輯執行"); }
}

// 3. 代理處理器：攔截並增強
public class LoggingHandler implements InvocationHandler {
    private final Object target; // 被代理對象
    public LoggingHandler(Object target) { this.target = target; }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("【前置】調用方法: " + method.getName());
        long start = System.currentTimeMillis();
        Object result = method.invoke(target, args); // 反射調用真實方法
        System.out.println("【後置】耗時: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
        return result;
    }
}

// 4. 客戶端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubject real = new RealSubject();
        InvocationHandler handler = new LoggingHandler(real);
        // 生成代理實例
        Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
            real.getClass().getClassLoader(),
            real.getClass().getInterfaces(),
            handler
        );
        proxy.request(); // 觸發攔截
    }
}

進階範例：通用代理工廠

public class ProxyFactory {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static  T createProxy(T target, InvocationHandler handler) {
        return (T) Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            handler
        );
    }
}

// 使用
Subject proxy = ProxyFactory.createProxy(new RealSubject(), new LoggingHandler(real));

Vector 代理範例：方法調用日誌

public class VectorProxy implements InvocationHandler {
    private final Object target;
    private VectorProxy(Object target) { this.target = target; }
    public static List newInstance() {
        return (List) Proxy.newProxyInstance(
            Vector.class.getClassLoader(),
            new Class[]{List.class},
            new VectorProxy(new Vector<>())
        );
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("呼叫: " + method.getName() + " 參數: " + Arrays.toString(args));
        return method.invoke(target, args);
    }
}

// 測試
List list = VectorProxy.newInstance();
list.add("A");
list.add("B");
System.out.println(list); // 觸發 toString() 也會被攔截

關鍵限制與注意點

• 只能代理接口：JDK 動態代理要求目標類實現至少一個接口。代理類繼承 Proxy，實現目標接口。無法代理普通類（需用 CGLIB/ByteBuddy 繼承子類代理）。
• final 方法不會被攔截：Proxy 生成的代理類中 final 方法直接調用父類實現，不走 invoke。
• 性能開銷：反射調用比直接調用慢，高頻熱點路徑需考慮。
• 序列化：動態代理類實現 Serializable，但序列化後反序列化需相同 ClassLoader 環境。

應用場景

Spring AOP、RPC 框架（Dubbo、gRPC Java）、MyBatis Mapper 動態實現、事務管理、權限檢查、緩存、日誌監控等。