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面试题:Kotlin元编程中利用反射实现动态代理

请描述在Kotlin元编程场景下,如何借助反射机制实现动态代理,以对目标对象的方法调用进行拦截和增强,要求阐述原理并给出核心代码片段。
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编程语言Kotlin

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原理

在Kotlin中利用反射实现动态代理来拦截和增强目标对象方法调用,其原理如下:

  1. 获取目标类的元数据:通过反射获取目标类的相关信息,如类对象、方法等。
  2. 创建代理类:动态生成一个代理类,该代理类实现与目标类相同的接口(如果目标类是接口实现类)或者继承目标类(如果目标类不是final的)。
  3. 方法拦截与增强:在代理类的方法实现中,通过反射调用目标对象的方法,并在调用前后加入自定义的逻辑,实现拦截和增强。

核心代码片段

假设目标类是一个接口的实现类:

import java.lang.reflect.Proxy
import java.lang.reflect.InvocationHandler
import java.lang.reflect.Method

// 定义接口
interface TargetInterface {
    fun targetMethod()
}

// 目标类实现接口
class TargetClass : TargetInterface {
    override fun targetMethod() {
        println("Target method is called.")
    }
}

// 定义InvocationHandler
class MyInvocationHandler(private val target: TargetInterface) : InvocationHandler {
    override fun invoke(proxy: Any, method: Method, args: Array<out Any>?): Any? {
        // 方法调用前增强逻辑
        println("Before method invocation")
        val result = method.invoke(target, *args.orEmpty())
        // 方法调用后增强逻辑
        println("After method invocation")
        return result
    }
}

// 创建代理实例
fun createProxy(target: TargetInterface): TargetInterface {
    return Proxy.newProxyInstance(
        target.javaClass.classLoader,
        target.javaClass.interfaces,
        MyInvocationHandler(target)
    ) as TargetInterface
}

fun main() {
    val target = TargetClass()
    val proxy = createProxy(target)
    proxy.targetMethod()
}

在上述代码中:

  1. TargetInterface定义了目标类实现的接口。
  2. TargetClass是目标类,实现了TargetInterface
  3. MyInvocationHandler实现了InvocationHandler接口,在invoke方法中实现了方法的拦截和增强逻辑。
  4. createProxy方法通过Proxy.newProxyInstance创建代理实例。
  5. main函数中,创建目标对象和代理对象,并调用代理对象的方法,此时会触发拦截和增强逻辑。