Dynamic Proxy : 动态代理

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Summary这篇文章介绍了Castle的动态代理是如何实现 AOP 的。

向来我是“拿来主义”，即只管拿来用，不管正在用的东西是怎么实现的。最近由于一直想把 AOP 以及 Io C 等技术加入到项目中，因此对这些技术相当关注。后来选择了CastleProject中的DynamicProxy作为关注对象。不过这次起了贪心，不想再只知道使用，不知道如何实现了，于是开始深入去查看Castle是如何实现 AOP 的。

Proxy 是实现 AOP 的途径之一，通过代理可以有效的拦截某个类方法的执行过程。

从Castle中的测试例子可以看出，Castle使用了动态代码生成来对需要拦截的类生成一个代理，从而达到织入的目的。但是Castle是如何织入的呢？我打算使用一个简单的例子来测试Castle动态生成的代码。

Scene我设想了一个例子，一个类有一个方法:DoSomething，这个方法调用时输出Yes, * is running DoSomething，其中 * 表示类的名称。然后我需要在这个类调用DoSomething之前及之后，还需要输出Now i'm starting Do Something以及 Now i'm ending DoSomething。当然，有很多方法可以实现，由于Castle是使用代理，所以我这里只使用代理。

对于传统的代理模式，可以得出如下的类图：

图1

上图的类的代码分别如下：

图2：类A的代码

图3：类RealANoVirtual的代码

图4：类ProxyClass的代码

然后，在使用这些时，可以如下编写代码：

图5：运行代码

运行上面的代码，我们就可以特出如下的结果：

图6:运行结果

通过代理，可以透明的使用DoSomething方法。

那么很显然，Castle也需要生成这样一个代理类，从而能够在调用DoSomething之前调用用户指定的代码。因此Castle提供了 DynamicProxy以及Interceptor来达到目的。其中DynamicProxy会生成一个代理类，代理DoSomething操作，而在代理DoSomething操作时，使用用户指定的Interceptor达到拦截操作的目的。

为了看到Castle生成的动态代理是怎么样的，我写了一个类：RealA，代码如下：

图7：RealA代码

RealA中只有一个方法，DoSomething。我需要在DoSomething操作前后达到与前面的传统的模式一样的效果，按照Castle的要求，我需要写一个Interceptor，从而能够拦截前后的操作，代码如下：

图8:Interceptor代码

暂时不去考虑ProxyInterceptor是怎么一回事，继续往下。

有了需要拦截的类与Interceptor，那么直接就可以使用了，如下的代码：

图9：运行代码

图10：运行的结果

Bingle!!!，成功了。

那么Castle究竟做了什么呢？

在运行时，Castle会生成一个Assembly，放在应用的运行目录下，名称为：GeneratedAssembly.dll。通过反编译这个Assembly，就可以看到Castle究竟做了什么。

为了更好的说明，我把反编译后的代码分段说明：

1、Castle生成了一个代理类CProxyTypeRealA0，代理类继承自RealA：

public class C Proxy Type Real A0 : Real A

{

...

}

2、在CProxyTypeRealA0类中如下定义了一些Field：

图11：Field定义

其中的delegate的定义如下：

图12：delegate的定义

那么，这些Delegate的目的是什么呢？通过CProxyTypeRealA0的构造函数中的代码可以看出用途：

图13：构造函数

这里，我们关注的是DoSomething。从上面的构造函数代码可以看出，delegate指向了callback__DoSomething这个回调函数，这个函数的代码如下：

图14：回调函数代码

在这个回调函数中，就直接调用了RealA的DoSomething方法。

那么，Castle是如何调用到RealA的DoSomething的方法的呢？

3、调用链

在CProxyTypeRealA0中，覆盖了RealA的DoSomething方法，如下：

图15：覆盖的DoSomething

从代码中可以看出，DoSomething中调用了本地方法_Method2Invocation获取一个Invocation，然后调用Interceptor执行一些动作。

仔细看，在_Method2Invocation调用时传入了一个参数this.cached1，这个参数是一个delegate对象，并且在构造函数中指向了回调函数callback_DoSomething。这是一个很关键的地方，因此我们有必要看看_Method2Invocation作了什么。

图16 Method2Invocation的代码

Method2Invocation方法中，创建/获取了一个MethodInfo对应的Invocation，而Invocation封装了传入的delegate等相关信息。

很显然，封装这些信息是为了更好的传递。从Method2Invocation出来，接下去就是调用在构造函数中传入的Interceptor。

Interceptor的Intercept方法需要两个参数，一个就是前面封装好的Invocation对象，另一个是一个参数数组。目前看不出这个参数数组有什么用。

那么Intercept方法作了什么

看看Interceptor的实现代码，我的例子中的Interceptor直接继承自StandardInterceptor，所以先看看StandardInterceptor的代码：

图17 StandardInterceptor的代码

从代码中可以看出，这是一个模板模式。分别调用了PreProcess，PostProcess方法。这样就可以调用了我覆盖的两个方法。但是，在这里依然没有看到调用了DoSomething方法，别急，代码中调用了传入的Invocaion对象的Process方法。那么这个方法作了什么？

由于在Method2Invocation中，创建的是SameClassInvocation对象，因此，直接看SameClassInvocation的代码：

图18 SameClassInvocation的代码

Bingle!!! Process方法调用了传入的delegate对象，这样就调用到了回调函数callback_DoSomething，而回调函数又调用了RealA 的DoSomething方法。这样，一个完整的拦截过程就实现了。同时，这里也看到前面的参数数组就是DoSomething的

参数数组，只不过例子中没有参数，所以为零了。

至此，我们看到了Castle完成代码织入的整个过程：

首先通过代码生成完成一个代理类，该代理类继承自要织入的类。然后在代理类中覆盖要拦截的方法，并在覆盖的方法中封装Invocation对象，并传给用户传入的Intercepter对象的Intercept方法。在Intercept方法依次调用Intercepter的PreProcess, 通过Invocation传入的Delegate指向的回调函数，Intercepter的PostProcess方法，从而达到拦截的目的。

示例在Snippet Comiler 2.0 中编译运行通过。编译时需要自行添加对Castle.DynamicProxy.dll的引用。

如果在VS.NET中运行，需要自己创建Project，并加入压缩包中的文件。