【java设计模式】（3）---代理模式（案例解析）
设计模式之代理模式
一、概述
1、什么是代理模式？
解释第一遍：代理模式主要由三个元素共同构成：
1）一个接口，接口中的方法是要真正去实现的。
2）被代理类，实现上述接口，这是真正去执行接口中方法的类。
3）代理类，同样实现上述接口，同时封装被代理类对象，帮助被代理类去实现方法。
解释第二遍： 使用代理模式必须要让代理类和目标类实现相同的接口，客户端通过代理类来调用目标方法，代理类会将所有的方法调用分派到目标对象上反射执行，还可以在分派过程中添加"前置通知"和后置处理
（如在调用目标方法前校验权限，在调用完目标方法后打印日志等）等功能。
解释第三遍（如图）：
这样应该是明白了，当然代理模式又分为静态代理和动态代理，先看静态代理。
一、静态代理
直接举例（网上有个很不错的例子）
假如一个班的同学要向老师交班费，但是都是通过班长把自己的钱转交给老师。这里，班长就是代理类（代理学生上交班费），学生就是被代理类或者理解为目标类。
首先，我们创建一个Teacher接口。这个接口就是学生（被代理类），和班长（代理类）的公共接口，他们都有上交班费的行为。这样，学生上交班费就可以让班长来代理执行。
/** * 创建Teacher接口 */ public interface Teacher { //上交班费 void giveMoney(); }
Student类实现Teacher接口。Student可以具体实施上交班费的动作。
public class Student implements Teacher { private String name; public Student(String name) { this.name = name; } @Override public void giveMoney() { System.out.println(name + "上交班费100元"); } }
StudentsProxy类，这个类也实现了Teacher接口，由于实现了Teacher接口，同时持有一个学生对象，那么他可以代理学生类对象执行上交班费（执行giveMoney()方法）行为。
/** * 学生代理类，也实现了Teacher接口，保存一个学生实体，这样既可以代理学生产生行为*/ public class StudentsProxy implements Teacher{ //被代理的学生 Student stu; public StudentsProxy(Teacher stu) { // 只代理学生对象 if(stu.getClass() == Student.class) this.stu = (Student) stu; } //代理上交班费，调用被代理 学生的上交班费行为 public void giveMoney() { System.out.println("张三家里是土豪，应该比其它人交更多的班费！"); stu.giveMoney(); System.out.println("张三班费交的最多，你就是班长了！"); } }
下面测试类ProxyTest，看如何使用代理模式：
public class ProxyTest { public static void main(String[] args) { //被代理的学生张三，他的班费上交有代理对象monitor（班长）完成 Teacher zhangsan = new Student("张三"); //生成代理对象，并将张三传给代理对象 Teacher monitor = new StudentsProxy(zhangsan); //班长代理上交班费 monitor.giveMoney(); } }
运行结果：
总结下：
这里并没有直接通过张三（被代理对象）来执行上交班费的行为，而是通过班长（代理对象）来代理执行了。这就是代理模式。代理模式最主要的就是有一个公共接口（Teacher），一个具体的类（Student），
一个代理类（StudentsProxy）,代理类持有具体类的实例，代为执行具体类实例方法。 同时可以看到，代理类里除了实现目标类的方法，而且可以在执行前后添加其它方法来起到增强功能。这不就是AOP（面向切面
思想），对的AOP的实现就是基于代理模式，只不过它采用的是动态代理模式。
二、动态代理模式
1、案例说明
public class MyProxy { //一个接口 public interface IHello{ void sayHello(); } //目标类实现接口 static class Hello implements IHello{ public void sayHello() { System.out.println("sayHello......"); } } //自定义代理类需要实现InvocationHandler接口 static class HWInvocationHandler implements InvocationHandler{ //目标对象 private Object target; public HWInvocationHandler(Object target){ this.target = target; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("------插入前置通知代码-------------"); //执行相应的目标方法 Object rs = method.invoke(target,args); System.out.println("------插入后置处理代码-------------"); return rs; } } public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { //获取动态代理类 Class<?> proxyClazz = Proxy.getProxyClass(IHello.class.getClassLoader(),IHello.class); //获得代理类的构造函数，并传入参数类型InvocationHandler.class Constructor<?> constructor = proxyClazz.getConstructor(InvocationHandler.class); //通过构造函数来创建动态代理对象，将自定义的InvocationHandler实例传入 IHello iHello = (IHello) constructor.newInstance(new HWInvocationHandler(new Hello())); //通过代理对象调用目标方法 iHello.sayHello(); } }
运行结果：
Proxy类中还有个将2~4步骤封装好的简便方法来创建动态代理对象，其方法签名为：newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] instance, InvocationHandler h)，如下例：
(方式二)
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { IHello ihello = (IHello) Proxy.newProxyInstance(IHello.class.getClassLoader(), //加载接口的类加载器 new Class[]{IHello.class}, //一组接口 new HWInvocationHandler(new Hello())); //自定义的InvocationHandler ihello.sayHello(); }
看到这里我们应该思考三个问题？
1）动态代理类是如何创建的？
2) 它是如何调用MyProxy中的invoke的方法的？
3) MyProxy中invoke中的invoke方法又是啥含义？
带着这三问题我们具体分析下。
2、动态代理类是如何创建的？
具体源码我就不分析了，我们用上面的第一种方式，进行断点查看（括号中的就是通过IDEA断点显示的信息）。
//1、获取动态代理类（proxyClazz:class com.sun.proxy.$Proxy0 ) Class<?> proxyClazz = Proxy.getProxyClass(IHello.class.getClassLoader(),IHello.class); //2、获得代理类的构造函数(constructor: public com.sun.proxy.$Proxy0(java.lang.reflect.InvocationHandler) Constructor<?> constructor = proxyClazz.getConstructor(InvocationHandler.class); //3、通过构造函数来创建动态代理对象(iHello:cn.edu.zju.grs.alufer.albert.jz.dao.MyProxy$Hello@16b4a017) IHello iHello = (IHello) constructor.newInstance(new HWInvocationHandler(new Hello()));
通过断点发现：
（1）第一步已经获得了代理对象，代理对象的名称是：$Proxy0
(2）第二步我们发现代理类的构造函数需要传入一个java.lang.reflect.InvocationHandler类
（3）第三步通过构造函数创建对象，构造函数里放到就是HWInvocationHandler类，而它是实现InvocationHandler接口的，所以没毛病。
总的来讲这三步都是通过类的反射机制来实现创建类的。
3、如何调用MyProxy中的invoke的方法
这里就需要看下$Proxy0.class进行反编译后的代码
//代理类名为$Proxy0，继承Proxy,实现IHello接口 public final class $Proxy0 extends Proxy implements IHello { //变量，都是private static Method XXX private static Method m3; private static Method m1; private static Method m0; private static Method m2; //代理类的构造函数，其参数正是是InvocationHandler实例，Proxy.newInstance方法就是通过通过这个构造函数来创建代理实例的 public $Proxy0(InvocationHandler var1) { super(var1); } //接口代理方法 public final void sayHello() { try { //这里才是关键，通过这里终于知道是如何调用MyProxy中的invoke方法的 super.h.invoke(this, m3, (Object[])null); } catch (RuntimeException | Error var2) { throw var2; } catch (Throwable var3) { throw new UndeclaredThrowableException(var3); } } //以下Object中的三个方法 public final boolean equals(Object var1) { try { return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue(); } catch (RuntimeException | Error var3) { throw var3; } catch (Throwable var4) { throw new UndeclaredThrowableException(var4); } } public final int hashCode() { try { return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue(); } catch (RuntimeException | Error var2) { throw var2; } catch (Throwable var3) { throw new UndeclaredThrowableException(var3); } } public final String toString() { try { return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null); } catch (RuntimeException | Error var2) { throw var2; } catch (Throwable var3) { throw new UndeclaredThrowableException(var3); } } //对变量进行一些初始化工作 static { try { //我们发现m3就代表着sayHello()方法 m3 = Class.forName("com.mobin.proxy.IHello").getMethod("sayHello", new Class[0]); m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")}); m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]); m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]); } catch (NoSuchMethodException var2) { throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage()); } catch (ClassNotFoundException var3) { throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage()); } } }
看到这里是不是和前面断点的代码对象的获得的信息是一样的。（比如代理类名就加$Proxy0，构造方法也和上面分析的一样）。总算明白了。
4、MyProxy中invoke中的invoke方法又是啥含义？
其实到这一步就已经变得简单了 Object rs = method.invoke(target,args);执行的方法就是目标类中的sayHello()方法，这个也就一个反射知识。
我针对这个举例：
package com.jincou.study; public class A { public void foo(String name) { System.out.println("Hello, " + name); } }
TestClassLoad类来反射调用A上的方法
public class TestClassLoad { public static void main(String[] args) throws Exception { //获得代理类 Class<?> clz = Class.forName("com.jincou.study.A"); //获得代理类对象 Object o = clz.newInstance(); //获得foo方法 Method m = clz.getMethod("foo", String.class); //执行foot方法 m.invoke(o,"张三"); } }
运行结果：
那么到这里你就应该明白了，在MyProxy中invoke中的
//这个method就是sayHello()方法，target是指new Hello()对象(也就是目标类对象)，参数为null Object rs = method.invoke(target,args);
是不是和上面最后一步一个意思，总算明白了。
这里顺便看下invoke源码：
//这个源码只要知道一点就是Object... args，它表示的是可变参数所以他可以是空或者多个 @CallerSensitive public Object invoke(Object obj, Object... args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { if (!override) { if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)) { Class<?> caller = Reflection.getCallerClass(); checkAccess(caller, clazz, obj, modifiers); } } MethodAccessor ma = methodAccessor; // read volatile if (ma == null) { ma = acquireMethodAccessor(); } return ma.invoke(obj, args); }
总算理解完了，这篇文章并没有很深入的讲底层源码，看源码自己都会被绕进去，到头来可能还是一头雾水。这样的分析还是蛮清晰的。
最后总结下使用动态代理的五大步骤：
想太多，做太少，中间的落差就是烦恼。想没有烦恼，要么别想，要么多做。中校【5】
