动态代理例子

使用动态代理的步骤很简单, 可以概括为如下两步:

• 实现 InvocationHandler 接口, 并在 invoke 中调用真实对象的对应方法.
• 通过 Proxy.newProxyInstance 静态方法获取一个代理对象.

为什么需要使用动态代理，不使用静态代理

• 动态代理具有更强的灵活性, 因为它不用在我们设计实现的时候就指定某一个代理类来代理哪一个被代理对象, 我们可以把这种指定延迟到程序运行时由JVM来实现.
• 动态代理更为统一与简洁。在很多方法都需要代理的时候，动态代理更加快。比如给每个方法加日志，静态代理需要修改每一个方法，但是动态代理只要修改几行代码，直接就能搞定

接口

public interface HelloService {
 
    String sayHi(String name);
 
}

实现类

public class HelloServiceImpl implements HelloService {
 
    public String sayHi(String name) {
        return "Hi, " + name;
    }
 
}

服务中心代码

public interface Server {
    public void stop();
 
    public void start() throws IOException;
 
    public void register(Class serviceInterface, Class impl);
 
    public boolean isRunning();
 
    public int getPort();
}

public class ServiceCenter implements Server {
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
 
    private static final HashMap<String, Class> serviceRegistry = new HashMap<String, Class>();
 
    private static boolean isRunning = false;
 
    private static int port;
 
    public ServiceCenter(int port) {
        this.port = port;
    }
 
    public void stop() {
        isRunning = false;
        executor.shutdown();
    }
 
    public void start() throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket();
        server.bind(new InetSocketAddress(port));
        System.out.println("start server");
        try {
            while (true) {
                // 1.监听客户端的TCP连接，接到TCP连接后将其封装成task，由线程池执行
                executor.execute(new ServiceTask(server.accept()));
            }
        } finally {
            server.close();
        }
    }
 
    public void register(Class serviceInterface, Class impl) {
        serviceRegistry.put(serviceInterface.getName(), impl);
    }
 
    public boolean isRunning() {
        return isRunning;
    }
 
    public int getPort() {
        return port;
    }
 
    private static class ServiceTask implements Runnable {
        Socket clent = null;
 
        public ServiceTask(Socket client) {
            this.clent = client;
        }
 
        public void run() {
            ObjectInputStream input = null;
            ObjectOutputStream output = null;
            try {
                // 2.将客户端发送的码流反序列化成对象，反射调用服务实现者，获取执行结果
                input = new ObjectInputStream(clent.getInputStream());
                String serviceName = input.readUTF();
                String methodName = input.readUTF();
                Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();
                Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();
                Class serviceClass = serviceRegistry.get(serviceName);
                if (serviceClass == null) {
                    throw new ClassNotFoundException(serviceName + " not found");
                }
                Method method = serviceClass.getMethod(methodName, parameterTypes);
                Object result = method.invoke(serviceClass.newInstance(), arguments);
 
                // 3.将执行结果反序列化，通过socket发送给客户端
                output = new ObjectOutputStream(clent.getOutputStream());
                output.writeObject(result);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (output != null) {
                    try {
                        output.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (input != null) {
                    try {
                        input.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (clent != null) {
                    try {
                        clent.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
 
        }
    }
}

客户端的远程代理对象

public class RPCClient<T> {
    public static <T> T getRemoteProxyObj(final Class<?> serviceInterface, final InetSocketAddress addr) {
        // 1.将本地的接口调用转换成JDK的动态代理，在动态代理中实现接口的远程调用
        return (T) Proxy.newProxyInstance(serviceInterface.getClassLoader(), new Class<?>[]{serviceInterface},
                new InvocationHandler() {
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        Socket socket = null;
                        ObjectOutputStream output = null;
                        ObjectInputStream input = null;
                        try {
                            // 2.创建Socket客户端，根据指定地址连接远程服务提供者
                            socket = new Socket();
                            socket.connect(addr);
 
                            // 3.将远程服务调用所需的接口类、方法名、参数列表等编码后发送给服务提供者
                            output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                            output.writeUTF(serviceInterface.getName());
                            output.writeUTF(method.getName());
                            output.writeObject(method.getParameterTypes());
                            output.writeObject(args);
 
                            // 4.同步阻塞等待服务器返回应答，获取应答后返回
                            input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                            return input.readObject();
                        } finally {
                            if (socket != null) socket.close();
                            if (output != null) output.close();
                            if (input != null) input.close();
                        }
                    }
                });
    }
}

public class RPCTest {
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    Server serviceServer = new ServiceCenter(8088);
                    serviceServer.register(HelloService.class, HelloServiceImpl.class);
                    serviceServer.start();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        HelloService service = RPCClient.getRemoteProxyObj(HelloService.class, new InetSocketAddress("localhost", 8088));
        System.out.println(service.sayHi("test"));
    }
}

总结

RPC本质为消息处理模型，RPC屏蔽了底层不同主机间的通信细节，让进程调用远程的服务就像是本地的服务一样。

这里实现的简单RPC框架是使用Java语言开发，与Java语言高度耦合，并且通信方式采用的Socket是基于BIO实现的，IO效率不高，还有Java原生的序列化机制占内存太多，运行效率也不高。可以考虑从下面几种方法改进。

• 可以采用基于JSON数据传输的RPC框架；
• 可以使用NIO或直接使用Netty替代BIO实现；
• 使用开源的序列化机制，如Hadoop Avro与Google protobuf等；
• 服务注册可以使用Zookeeper进行管理，能够让应用更加稳定。