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】