设计模式--代理模式(动态代理)

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。

在Spring中的面向切面编程(AOP),我们能在一个切点之前执行一些操作,在一个切点之后执行一些操作,这个切点就是一个个方法。这些方法所在类肯定就是被代理了,在代理过程中切入了一些其他操作。   

在java的动态代理机制中,有两个重要的类或接口,一个是 InvocationHandler(Interface)、另一个则是 Proxy(Class),这一个类和接口是实现我们动态代理所必须用到的。首先我们先来看看java的API帮助文档是怎么样对这两个类进行描述的:

InvocationHandler:

InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance. 

Each proxy instance has an associated invocation handler. When a method is invoked on a proxy instance, the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.

每一个动态代理类都必须要实现InvocationHandler这个接口,并且每个代理类的实例都关联到了一个handler,当我们通过代理对象调用一个方法的时候,这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的 invoke 方法来进行调用。我们来看看InvocationHandler这个接口的唯一一个方法 invoke 方法:

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

程序中解释这三个参数分别代表什么

接下来我们来看看Proxy这个类:

Proxy provides static methods for creating dynamic proxy classes and instances, and it is also the superclass of all dynamic proxy classes created by those methods. 

Proxy这个类的作用就是用来动态创建一个代理对象的类,它提供了许多的方法,但是我们用的最多的就是 newProxyInstance 这个方法:

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces,  InvocationHandler h)  throws IllegalArgumentException

Returns an instance of a proxy class for the specified interfaces that dispatches method invocations to the specified invocation handler.

这个方法的作用就是得到一个动态的代理对象,程序中解释这三个参数分别代表什么

在介绍完这两个接口(类)以后,我们来通过一个实例来看看我们的动态代理模式是什么样的:

首先我们定义了一个Person接口,声明一个无参方法和一个带参方法

package dynamic;

public interface Person {
	void giveMoney(String name);
	void Money();
}

接着定义一个类来实现这个接口,这个类就是被代理对象,Student类

package dynamic;

public class Student implements Person {

	@Override
	public void giveMoney(String name) {
		
		System.out.println(name+"同学已经班费100");
	}

	@Override
	public void Money() {
		System.out.println(".........");
	}
	
}

下一步,我们就要定义一个动态代理类了,前面说个,每一个动态代理类都必须要实现 InvocationHandler 这个接口,因此我们这个动态代理类也不例外

package dynamic;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class DynamicProxy implements InvocationHandler{
	
	//这个就是我们要代理的真实对象
	private Object stu;
			
	//构造方法,给我们要代理的真实对象赋初值
	public DynamicProxy(Object stu) {
		this.stu = stu;
		}
	
	@Override
	/**
	 * proxy:指代我们所代理的那个真实对象
	 * method:指代的是我们要调用真实对象的某个方法的Method对象
	 * args:指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数
	 */
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
		//当代理真对象前我们可以添加一些自己的操作
		System.out.println("了解该学生的学习情况");
		System.out.println("Method:"+method);
		method.invoke(stu, args);
		System.out.println("鼓励下该同学");
		return null;
		}

}

最后,来看看我们的Client类:

package dynamic;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//被代理的对象
		Person realStu = new Student();
		//传入被代理对象,最后通过被代理对象调用方法
		InvocationHandler handler = new DynamicProxy(realStu);
		/*
		 * 通过Proxy的newProxyInstance方法来创建我们的代理代谢,我们来看看其三个参数
		 * 
		 * first:handler.getClass().getClassLoader(),我们这里使用handle这个类
		 * 的ClassLoader对象来加载我们的代理对象
		 * 
		 * second:stu.getClass().getInterfaces(),我们这里为代理对象提供的接口是被
		 * 代理对象所实现的接口,表示我要代理的是该被代理对象,这样我就能调用这组接口中的方法
		 * 
		 * third:我们这里将这个代理对象关联到了上方的InvocationHandle这个对象上
		 * 
		 */
		Person proxyStu = (Person)Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(),
						   realStu.getClass().getInterfaces(), handler);
		System.out.println(proxyStu.getClass().getName());
		proxyStu.giveMoney("李林");
		proxyStu.Money();
	}
}

我们先来看看控制台的输出:

设计模式--代理模式(动态代理)_第1张图片

我们首先来看看 $Proxy0 这东西,我们看到,这个东西是由 System.out.println(subject.getClass().getName()); 这条语句打印出来的,那么为什么我们返回的这个代理对象的类名是这样的呢?

Person proxyStu = (Person)Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(),
						   realStu.getClass().getInterfaces(), handler);

可能我以为返回的这个代理对象会是Person类型的对象,或者是InvocationHandler的对象,结果却不是,首先我们解释一下为什么我们这里可以将其转化为Person类型的对象?原因就是在newProxyInstance这个方法的第二个参数上,我们给这个代理对象提供了一组什么接口,那么我这个代理对象就会实现了这组接口,这个时候我们当然可以将这个代理对象强制类型转化为这组接口中的任意一个,因为这里的接口是Person类型,所以就可以将其转化为Person类型了

同时我们一定要记住,通过 Proxy.newProxyInstance 创建的代理对象是在jvm运行时动态生成的一个对象,它并不是我们的InvocationHandler类型,也不是我们定义的那组接口的类型,而是在运行是动态生成的一个对象,并且命名方式都是这样的形式,以$开头,proxy为中,最后一个数字表示对象的标号

接着我们来看看这两句

proxyStu.giveMoney("李林");
 proxyStu.Money(); 

这里是通过代理对象来调用实现的那种接口中的方法,这个时候程序就会跳转到由这个代理对象关联到的 handler 中的invoke方法去执行,而我们的这个 handler 对象又接受了一个 Student类型的参数,表示我要代理的就是这个真实对象,所以此时就会调用 handler 中的invoke方法去执行:

@Override
	/**
	 * proxy:指代我们所代理的那个真实对象
	 * method:指代的是我们要调用真实对象的某个方法的Method对象
	 * args:指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数
	 */
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
		//当代理真对象前我们可以添加一些自己的操作
		System.out.println("了解该学生的学习情况");
		System.out.println("Method:"+method);
		method.invoke(stu, args);
		System.out.println("鼓励下该同学");
		return null;
		}

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