Java 反射机制：（十四） 反射的应用：动态代理

一、代理设计模式

　　1、原理

　　　　使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象。任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。

　　2、静态代理

　　　　静态代理特征是代理类和目标对象的类都是在编译期间确定下来，不利于程序的扩展。同时，每一个代理类只能为一个接口服务，这样一来程序开发中必然产生过多的代理。 最好可以通过一个代理类完成全部的代理功能。

　　3、动态代理

　　　　动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法，并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。

　　　　动态代理使用场合：
　　　　　　① 调试
　　　　　　② 远程方法调用
　　　　动态代理相比于静态代理的优点：

　　　　抽象角色中（接口）声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的方法中处理，这样，我们可以更加灵活和统一的处理众多的方法。

二、静态代理

　　1、静态代理特点

　　　　代理类和被代理类在编译期间，就确定下来了。

　　2、案例

　　　　（1）创建接口

interface ClothFactory{

    void produceCloth();

}

　　　　（2）创建被代理类

//被代理类
class NikeClothFactory implements ClothFactory{

    @Override
    public void produceCloth() {
        System.out.println("Nike工厂生产一批运动服");
    }
}

　　　　（3）创建代理类

//代理类
class ProxyClothFactory implements ClothFactory{

    private ClothFactory factory;//用被代理类对象进行实例化

    public ProxyClothFactory(ClothFactory factory){
        this.factory = factory;
    }

    @Override
    public void produceCloth() {
        System.out.println("代理工厂做一些准备工作");

        factory.produceCloth();

        System.out.println("代理工厂做一些后续的收尾工作");

    }
}

　　　　（4）测试类

public class StaticProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建被代理类的对象
        ClothFactory nike = new NikeClothFactory();
        //创建代理类的对象
        ClothFactory proxyClothFactory = new ProxyClothFactory(nike);

        proxyClothFactory.produceCloth();

    }
}

　　

三、动态代理

　　1、Java 动态代理相关 API

　　　　Proxy ：专门完成代理的操作类，是所有动态代理类的父类。通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类。

　　　　提供用于创建动态代理类和动态代理对象的静态方法

static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) 创建一个动态代理类所对应的Class对象

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) 直接创建一个动态代理对象

　　　　newProxyInstance 方法需要三个参数：

　　　　① 被代理类的类加载器；

　　　　② 得到被代理类实现的全部接口；

　　　　③ 得到 InvocationHandler 接口的实现类实例；

　　2、动态代理步骤

　　　　（1）创建一个实现接口 InvocationHandler 的类，它必须实现 invoke 方法，以完成代理的具体操作。

　　　　　　

　　　　（2）创建被代理的类以及接口

　　　　　　

　　　　（3）通过 Proxy 的静态方法创建代理对象

newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) 创建一个Subject接口代理

　　　　（4）通过代理调用实现被代理的方法

　　3、动态代理案例

　　　　（1）创建接口

interface Human{

    String getBelief();

    void eat(String food);

}

　　　　（2）创建被代理类

//被代理类
class SuperMan implements Human{


    @Override
    public String getBelief() {
        return "I believe I can fly!";
    }

    @Override
    public void eat(String food) {
        System.out.println("我喜欢吃" + food);
    }
}

　　　　（3）创建代理对象

　　　　　　要想实现动态代理，需要解决两个问题：

　　　　　　① 问题一：如何根据加载到内存中的被代理类，动态的创建一个代理类及其对象。

　　　　　　② 问题二：当通过代理类的对象调用方法时，如何动态的去调用被代理类中的同名方法。

class ProxyFactory{
    //调用此方法，返回一个代理类的对象。解决问题一
    public static Object getProxyInstance(Object obj){//obj:被代理类的对象
        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();

        handler.bind(obj);

        //参数1：被代理类对象的类加载器
        //参数2：被代理类对象实现的接口
        //参数3：InvocationHandler的子类，处理业务
        return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),handler);
    }

}

　　　　　　InvocationHandler 的子类：MyInvocationHandler

class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{

    private Object obj;//需要使用被代理类的对象进行赋值

    public void bind(Object obj){
        this.obj = obj;
    }

    //当我们通过代理类的对象，调用方法a时，就会自动的调用如下的方法：invoke()
    //将被代理类要执行的方法a的功能就声明在invoke()中
    //参数1：代理类的对象
    //参数2：要执行的方法
    //参数3：要执行方法的参数
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {


        //method:即为代理类对象调用的方法，此方法也就作为了被代理类对象要调用的方法
        //obj:被代理类的对象
        Object returnValue = method.invoke(obj,args);

        //上述方法的返回值就作为当前类中的invoke()的返回值。
        return returnValue;

    }
}

　　　　（4）测试

public class ProxyTest {

    public static void main(String[] args) {
        SuperMan superMan = new SuperMan();
        //proxyInstance:代理类的对象
        Human proxyInstance = (Human) ProxyFactory.getProxyInstance(superMan);
        //当通过代理类对象调用方法时，会自动的调用被代理类中同名的方法
        String belief = proxyInstance.getBelief();
        System.out.println(belief);
        proxyInstance.eat("四川麻辣烫");

        System.out.println("*****************************");

        NikeClothFactory nikeClothFactory = new NikeClothFactory();

        ClothFactory proxyClothFactory = (ClothFactory) ProxyFactory.getProxyInstance(nikeClothFactory);

        proxyClothFactory.produceCloth();

    }
}

四、动态代理与AOP（Aspect Orient Programming）

　　1、动态代理

　　　　前面介绍的Proxy和InvocationHandler，很难看出这种动态代理的优势，下面介绍一种更实用的动态代理机制

　　　　

 　　　　改进后的说明：代码段1、代码段2、代码段3和深色代码段分离开了，但代码段1、 2、 3又和一个特定的方法A耦合了！最理想的效果是：代码块1、 2、 3既可以执行方法A，又无须在程序中以硬编码的方式直接调用深色代码的方法

　　　　

　　2、案例

　　　　（1）定义接口

public interface Dog{
    void info();
    void run();
}

　　　　（2）定义被代理类

public class HuntingDog implements Dog{
    public void info(){
        System.out.println("我是一只猎狗");
    }
    public void run(){
        System.out.println("我奔跑迅速");
    }
}

　　　　（3）定义的通用方法

public class DogUtil{
    public void method1(){
        System.out.println("=====模拟通用方法一=====");
    }
    public void method2(){
        System.out.println("=====模拟通用方法二=====");
    }
}

　　　　（4）创建代理对象

public class MyProxyFactory{
    // 为指定target生成动态代理对象
    public static Object getProxy(Object target) throws Exception{
        // 创建一个MyInvokationHandler对象
        MyInvokationHandler handler = new MyInvokationHandler();
        
        // 为MyInvokationHandler设置target对象
        handler.setTarget(target);
        
        // 创建、并返回一个动态代理对象
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces() , handler);
    }
}

　　　　（5）创建 invocationHandler 实现类

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
    // 需要被代理的对象
    private Object target;
    
    public void setTarget(Object target){
        this.target = target;
    }
    
    // 执行动态代理对象的所有方法时，都会被替换成执行如下的invoke方法
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Exception{
        DogUtil du = new DogUtil();
    
        // 执行DogUtil对象中的method1。
        du.method1();
    
        // 以target作为主调来执行method方法
        Object result = method.invoke(target , args);
        
        // 执行DogUtil对象中的method2。
        du.method2();
        
        return result;
    }
}

　　　　（6）测试

public class Test{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    // 创建一个原始的HuntingDog对象，作为target
    Dog target = new HuntingDog();
    
    // 以指定的target来创建动态代理
    Dog dog = (Dog)MyProxyFactory.getProxy(target);
        dog.info();
        dog.run();
    }
}

　　3、动态代理与 AOP

　　　　使用Proxy生成一个动态代理时，往往并不会凭空产生一个动态代理，这样没有太大的意义。通常都是为指定的目标对象生成动态代理。
　　　　这种动态代理在AOP中被称为AOP代理， AOP代理可代替目标对象， AOP代理包含了目标对象的全部方法。但AOP代理中的方法与目标对象的方法存在差异：
　　　　AOP代理里的方法可以在执行目标方法之前、之后插入一些通用处理