java动态代理实现与原理详细分析

 一、代理模式

   代理模式是常用的java设计模式，他的特征是代理类与委托类有同样的接口，代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类，以及事后处理消息等。代理类与委托类之间通常会存在关联关系，一个代理类的对象与一个委托类的对象关联，代理类的对象本身并不真正实现服务，而是通过调用委托类的对象的相关方法，来提供特定的服务。简单的说就是，我们在访问实际对象时，是通过代理对象来访问的，代理模式就是在访问实际对象时引入一定程度的间接性，因为这种间接性，可以附加多种用途。

二、静态代理

    1、静态代理

静态代理：由程序员创建或特定工具自动生成源代码，也就是在编译时就已经将接口，被代理类，代理类等确定下来。在程序运行之前，代理类的.class文件就已经生成。

    2、静态代理简单实现

 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，班长就是代理学生上交班费，班长就是学生的代理。

    首先，我们创建一个Person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Person接口
 * @author Gonjan
 */
public interface Person {
    //上交班费
    void giveMoney();
}

Student类实现Person接口。Student可以具体实施上交班费的动作。

public class Student implements Person {
    private String name;
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void giveMoney() {
       System.out.println(name + "上交班费50元");
    }
}

StudentsProxy类，这个类也实现了Person接口，但是还另外持有一个学生类对象，由于实现了Peson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Person接口，保存一个学生实体，这样既可以代理学生产生行为
 * @author Gonjan
 *
 */
public class StudentsProxy implements Person{
    //被代理的学生
    Student stu;
    
    public StudentsProxy(Person 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() {
        stu.giveMoney();
    }
}

下面测试一下，看如何使用代理模式：

public class StaticProxyTest {
    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
        Person zhangsan = new Student("张三");
        
        //生成代理对象，并将张三传给代理对象
        Person monitor = new StudentsProxy(zhangsan);
        
        //班长代理上交班费
        monitor.giveMoney();
    }
}

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。

三、动态代理

JDK动态代理

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Arrays;

/**
 * JDK动态代理
 * 一个类（Proxy）一个接口（InvocationHandler）
 * */
public class JDKProxy implements InvocationHandler{
    //真实主题对象
    private Object target;
    
    /**
     * 给主题创建一个代理对象（基于接口实现）
     * */
    public Object proxy(Object target){
        this.target = target;
        /*
         * 1.类加载器
         * 2.接口数组
         * 3.InvocationHandler 对象
         * */
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(), 
                target.getClass().getInterfaces(), 
                this);
    }
    /**
     * proxy 代理对象
     * method 当前执行的方法
     * args 方法的参数数组
     * */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //前置增强方法...
        System.out.println("前置增强方法");
        
        Object ret = method.invoke(target, args);
        
        //后置增强方法...
        System.out.println("后置增强方法");
        return ret;
    }

优点

　　基于接口实现-----获取真实主题对象的接口，通过反射机制创建一个实现该接口的匿名类，在调用要增强的方法前调用InvacationHandler接口里的invoke方法。因为是jdk自带的功能，所以不需要额外导入第三方jar包
缺点

　　不能对单个类（未实现接口）进行代理，因为jdk动态代理是基于接口实现

cglib动态代理

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

/**
 * Cglib动态代理    基于：1、继承    2、动态编译
 * 1、Enhancer类
 * 2、MethodInterceptor 方法拦截器  接口
 * */
public class CglibProxy implements MethodInterceptor{
    //真实主题对象
    private Object target;
    /**
     * 给主题创建一个代理对象（基于继承实现）
     * obj        代理主题
     * method    调用方法    
     * args        参数数组
     * mp        代理方法
     * */
    public Object proxy(Object target){
        this.target = target;
        
        Enhancer en = new Enhancer();
        en.setSuperclass(target.getClass());
        en.setCallback(this);
        return en.create();
    }
    
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy mp) throws Throwable {
        //前置增强方法...
        System.out.println("前置增强方法");
        
        Object ret = mp.invoke(target, args);
        
        //后置增强方法...
        System.out.println("后置增强方法");
        return ret;
    }
    
}

优点

　　基于类和继承实现----利用ASM（开源的Java字节码编辑库，操作字节码）开源包，将代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。功能十分强大，被代理的类可以不用实现接口，并且运行速度十分快
缺点

　　在java中有一种类是无法被继承的，那就是用final关键字定义的类。而cglib动态代理是基于继承来实现的，所以它唯一的不足就在这里----无法对 final类 进行代理。此外，由于cglib是由第三方组织提供的，所以在使用的时候需要引入cglib的jar包（我这里是用的spring，它里面集成了cglib，若是单独使用cglib，可以直接去mvnrepository.com这个网站下载它的jar包）