Java: So funktionieren dynamische Proxys

Zwar werden dynamische Proxys nicht jeden Tag benötigt, doch wenn es um die Entwicklung eines Test-Frameworks geht, kann diese Funktionalität von Nutzen sein. Der Artikel liefert ein praktisches Beispiel für den Einsatz dieses Proxy-Typs.

von David Petersheim am 29. Oktober 2008 , 12:45 Uhr

Seit Java SE 1.3 gibt es dynamische Proxys (englisch natürlich „proxies“ geschrieben). Die Javadoc für die Proxy-Klasse definiert sie so: „Eine Klasse dynamischer Proxys ist eine Klasse, die eine Liste von zur Laufzeit spezifizierten Schnittstellen implementiert, wenn die Klasse erzeugt wird.“

Dynamische Proxys bestehen aus zwei Teilen: dem „Invocation-Handler“ und der „Proxy-Instanz“. Der Invocation-Handler ist eine Klasse, die die Schnittstelle java.lang.reflect.InvocationHandler implementiert. Diese Klasse erledigt die Aufgaben, die von den durch die Proxy-Instanz definierten Schnittstellen angefragt werden, oder leitet sie weiter. Die Proxy-Instanz hingegegen ist ein Objekt. Es wird der Methode übergeben, die den zu emulierenden Typ anfordert.

Um einen Proxy zu erstellen, kommt die statische Methode newProxyInstance() der Proxy-Klasse zum Einsatz. Diese Methode akzeptiert drei Argumente: eine Instanz von ClassLoader, ein Array von Klassen-Instanzen sowie eine Instanz von InvocationHandler. Das Array bestimmt, welche Schnittstellen die neue Proxy-Instanz implementieren soll. Der Invocation-Handler wird aufgerufen, wenn es um Methoden für die Proxy-Instanz geht.

Das folgende einfache Beispiel erzeugt eine Klasse zur Laufzeit, die entweder das java.lang.Runnable oder die lokal definierte Publisher-Schnittstelle implementiert:

import java.lang.reflect.InvocationHandler; 
import java.lang.reflect.Method; 
import java.lang.reflect.Proxy; 
import java.awt.event.ActionEvent; 
import java.awt.event.ActionListener; 
public class ProxyTip { 
public static void main(String args[]) throws Exception { 
String className = args[0]; 
Class c = Class.forName(className); 
InvocationHandler handler = new UniversalHandler(); 
Object o = Proxy.newProxyInstance(c.getClassLoader(), 
new Class[] { c }, handler); 
if ( className.equals(„java.lang.Runnable“) ) { 
Thread t = new Thread((Runnable) o); t.start(); 
} 
else if ( className.equals(„Publisher“) ) { 
System.out.println(((Publisher) o).publish()); 
} 
} } 
interface Publisher { int publish(); } 
class UniversalHandler implements InvocationHandler { 
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) { 
try { System.out.println(„method invoked: “ + method); 
Class c = method.getReturnType(); 
System.out.println(„should return type: “ + c); 
if ( c.toString().equals(„void“) ) { 
return null; 
} 
else if ( c.toString().equals(„int“) ) { 
return new Integer(0); 
} 
else if ( c.toString().equals(„float“) ) { 
return new Float(0); 
} 
else if ( c.toString().equals(„byte“) ) { 
return new Byte((byte) 0); 
} 
else if ( c.toString().equals(„char“) ) { 
return new Character((char) 0); 
} 
else if ( c.toString().equals(„short“) ) { 
return new Short((short) 0); 
} 
else { return c.newInstance(); 
} 
} 
catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } 
return null; } }

Es gibt allerdings eine Einschränkung: Nur Schnittstellen können über einen Proxy delegiert werden. Wird versucht, einen Proxy für einen anderen Typ als eine Schnittstelle zu erstellen, löst das einen Ausnahmefehler aus, ähnlich diesem:


Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException:
java.lang.String is not an interface

Der Leistungsfähigkeit von dynamischen Proxys sind nur durch den eigenen Erfindungsreichtum und die zur Verfügung stehenden Schnittstellen Grenzen gesetzt. Für weitere Informationen darüber, was es beim Einsatz von Proxys zu beachten gibt, findet man in der Javadoc.

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