java:基于Proxy和InvocationHandler实现接口类的decorator pattern

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-02-25 01:18 135阅读 0赞

修饰者模式(decorator pattern)是面向对象编程领域中，一种动态地往一个类中添加新的行为的设计模式。就功能而言，修饰模式相比生成子类更为灵活，这样可以给某个对象而不是整个类添加一些功能。关于decorator pattern概念更详细的说明参见维基百科 [decorator pattern(英文)][decorator pattern]或[修饰者模式(中文)][Link 1]

可以简单的理解decorator pattern的类是一个代理类，它可以转发所有的方法请求到被代理的实例。并在此基础上实现一些新特性，但对外表现上，代理类与被代理类的行为和功能是一样的。设计一个类的代理类，很简单，就是通过转发实现被代理类的所有方法，但如果要经常写这样的代理类，是件挺烦人的事儿。如果被代理的类是一个接口，那么完全可以基于Proxy和InvocationHandler实现一个基本通用的接口代理类，在特定应用场景下可以省去手工写代码的工作。如下是一个基于Proxy和InvocationHandler实现的一个接口代理类，它只是简单的转发方法请求到被代理的接口实例，实际使用时可以继承该类根据需要重写`invoke`方法来添加新的行为特性.

package mypackage;
 
 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 import java.lang.reflect.Method;
 import java.lang.reflect.Proxy;
 
 /**
 * 实现接口实例<T>的代理类 
 * 应用层可以根据需要继承此类重写{@link #invoke(Object, Method, Object[])}方法
 * 
 * @author guyadong
 *
 * @param 接口类型
 * @param <T> 接口实现类型
 */
 public class InterfaceDecorator<I,T> implements InvocationHandler{
 
 	private final Class interfaceClass;
 	protected final T delegate;
 
 	/**
 	 * 构造方法
 	 * 
 	 * @param interfaceClass 接口类
 	 * @param delegate 实现接口的类
 	 */
 	public InterfaceDecorator(Class interfaceClass, T delegate) {
 
 		if(null == interfaceClass)
 			throw new NullPointerException();
 		if(null == delegate)
 			throw new NullPointerException();
 		if(!(interfaceClass.isInterface() && interfaceClass.isInstance(delegate)))
 			throw new IllegalArgumentException("delegate must implement interfaceClass");
 		this.interfaceClass = interfaceClass;
 		this.delegate = delegate;
 	}
 	/**
 	 * 简化版构造函数 
 	 * 当delegate只实现了一个接口时，自动推断接口类型
 	 * @param delegate
 	 */
 	@SuppressWarnings("unchecked")
 	public InterfaceDecorator(T delegate) {
 
 		if(null == delegate)
 			throw new NullPointerException();
 		if(delegate.getClass().getInterfaces().length !=1){
 
 			throw new IllegalArgumentException(
 				String.format("can't determines interface class from %s", delegate.getClass().getName()));
 		}
 		this.interfaceClass = (Class) delegate.getClass().getInterfaces()[0];
 		this.delegate = delegate;
 	}
 	/**
 	 * 转发所有接口方法请求到接口实例(delegate),实际使用时可以根据需要重写此方法来添加新的行为特性
 	 */
 	@Override
 	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
 
 		return method.invoke(delegate, args);
 	}
 
 	/**
 	 * 返回代理的接口类
 	 * @return
 	 */
 	public final Class getInterfaceClass() {
 
 		return interfaceClass;
 	}
 
 	/**
 	 * 返回代理的接口实例
 	 * @return
 	 */
 	public final T getDelegate() {
 
 		return delegate;
 	}
 	/**
 	 * 根据当前对象创建新的接口实例{@link Proxy}
 	 * @return
 	 */
 	public final I proxyInstance(){
 
 		return interfaceClass.cast(Proxy.newProxyInstance(
 				interfaceClass.getClassLoader(),
 				new Class<?>[]{
 interfaceClass},
 				this));
 	}
 }

[decorator pattern]: https://en.wikipedia.org/wiki/Decorator_pattern
[Link 1]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BF%AE%E9%A5%B0%E6%A8%A1%E5%BC%8F