Android 静态代理与动态代理详解

学习代理前,我们先了解代理的含义

  1. 定义:给目标对象提供一个代理对象,并由代理对象控制目标对象的引用
  2. 目的:通过引入代理的方式来间接访问目标对象,防止直接访问目标对象给系统带来不确定的复杂性

为什么会有代理出现?

在传统的面向对象思想中,如果想要实现功能复用,要么继承,要么引用,无论哪种方式,对代码都有一定的侵入性,耦合无可避免

侵入性含义:

如果你想用它增强你程序的功能,你必须改动你的程序代码,那它就具有侵入性! 如果只有一两点需要增强还好说,但如果大量功能点需要被增强,那么工作量就会很大,代码也不优雅! 想象一下,如果你对外公开了一系列接口,突然领导说了,接口要加权限控制。在哪加? 最笨的当然是写个程序验证逻辑,然后每个接口都拿来调用一遍。 这也是面向对象的思想短板,在要为程序新增一些通用功能时,只能通过耦合的方式才能进行。 而代理(动态代理)就能很好的解决该问题!

静态代理与动态代理

根据加载被代理类的时机不同,将代理分为静态代理和动态代理。

  • 静态代理:编译时就确定了被代理的类是哪一个
  • 动态代理:运行时才确定被代理的类是哪个

静态代理使用

1、静态代理需实现的方法

public interface Subject {

    void sayGoodBye();

    void sayHello(String str);

    boolean isProxy();
}


2、定义被代理类(原来功能类)并实现被代理类的功能逻辑(打死都不改的那种)

public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void sayGoodBye() {
        System.out.println("RealSubject 我是原封不动的代码 sayGoodBye ");
    }
    @Override
    public void sayHello(String str) {
        System.out.println("RealSubject 我是原封不动的代码 sayHello  " + str);
    }

    @Override
    public boolean isProxy() {
        System.out.println("RealSubject  我是原封不动的代码    isProxy     ");
        return false;
    }
}


3、定义静态代理类(功能增加类),这个代理类也必须要实现和被代理类相同的Subject接口,便于对原有功能的增强

public class ProxySubject implements Subject {
    private Subject subject;

    public ProxySubject(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public void sayGoodBye() {
        //代理类,功能的增强 调用前 sayGoodBye 可做操作(比如是否能调用的权限认证)
        System.out.println("ProxySubject sayGoodBye begin  " +
                "代理类,功能的增强 调用前 sayGoodBye 可做操作(比如是否能调用的权限认证)");
        //在代理类的方法中 间接访问被代理对象的方法
        subject.sayGoodBye();
        System.out.println("ProxySubject sayGoodBye end " +
                "这里可处理原方法调用后的逻辑处理");
    }

    @Override
    public void sayHello(String str) {
        //代理类,功能的增强 调用前 sayHello 可做操作(比如是否能调用的权限认证) 并测试带参数的方法
        System.out.println("ProxySubject sayHello begin  " +
                "代理类,功能的增强 调用前 sayHello 可做操作(比如是否能调用的权限认证)");
        //在代理类的方法中 间接访问被代理对象的方法
        subject.sayHello(str);
        System.out.println("ProxySubject sayHello end " +
                "这里可处理原方法调用后的逻辑处理");
    }

    @Override
    public boolean isProxy() {
        //代理类,功能的增强 调用前 isProxy 可做操作(比如是否能调用的权限认证) 并测试带返回的方法
        System.out.println("ProxySubject isProxy begin  " +
                "代理类,功能的增强 调用前 isProxy 可做操作(比如是否能调用的权限认证)");
        boolean boolReturn = subject.isProxy();
        System.out.println("ProxySubject isProxy end " +
                "这里可处理原方法调用后的逻辑处理");
        return boolReturn;
    }
}

4、静态代理使用

public class ProxyMain {

    public static void main(String[] args) {
        //被代理的对象,某些情况下 我们不希望修改已有的代码,我们采用代理来间接访问
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
        //代理类对象,将原有代码不想修改的对象传入代理类对象
        ProxySubject proxySubject = new ProxySubject(realSubject);
        //调用代理类对象的方法
        proxySubject.sayGoodBye();
        System.out.println("******");
        proxySubject.sayHello("Test");
        System.out.println("******");
        proxySubject.isProxy();
    }

}

5、最终打印

ProxySubject sayGoodBye begin  代理类,功能的增强 调用前 sayGoodBye 可做操作(比如是否能调用的权限认证)

RealSubject 我是原封不动的代码 sayGoodBye 

ProxySubject sayGoodBye end 这里可处理原方法调用后的逻辑处理

******

ProxySubject sayHello begin  代理类,功能的增强 调用前 sayHello 可做操作(比如是否能调用的权限认证)

RealSubject 我是原封不动的代码 sayHello  Test

ProxySubject sayHello end 这里可处理原方法调用后的逻辑处理

******

ProxySubject isProxy begin  代理类,功能的增强 调用前 isProxy 可做操作(比如是否能调用的权限认证)

RealSubject  我是原封不动的代码    isProxy  

ProxySubject isProxy end 这里可处理原方法调用后的逻辑处理   

6、总结:

静态代理(传统代理模)的实现方式比较暴力直接,需要将所有被代理类的所有方法都写一遍,并且一个个的手动转发过去,麻烦并繁琐。所以我们要学习并使用动态代理。

动态代理核心原理

1、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) 需要代码里需要实现该接口
  • 一个则是Proxy(Class)

2、InvocationHandler (Interface) 详解

public interface InvocationHandler {

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

  • proxy:指代生成的代理对象;
  • method:指代的是我们所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;
  • 返回值 Object :指的是需要原封不动的返回,被代理所调用的方法的返回

3、Proxy (Class) 核心原理

  • 编译时,代理对象的class并不存在,当需要调用 Proxy.newProxyInstance 方法时,会构建一个Proxy0的class字节码,并且加载到内存

4、Proxy.newProxyInstance方法详解

    @CallerSensitive
    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    {....}

  • loader:一个ClassLoader对象,定义了由哪个ClassLoader对象来对生成的代理对象进行加载
  • interfaces:一个Interface对象的数组,表示的是我将要给我需要代理的对象提供一组什么接口,如果我提供了一组接口给它,那么这个代理对象就宣称实现了该接口(多态),这样我就能调用这组接口中的方法了
  • 一个InvocationHandler对象,表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候,会关联到哪一个InvocationHandler对象上。

动态代理使用

第一步:定义一个接口 (待实现的逻辑)

public interface Subject {

    void sayGoodBye();

    void sayHello(String str);

    boolean isProxy();
}


第二步:定义真实对象(被代理类,打死都不改的那种):

public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void sayGoodBye() {
        System.out.println("RealSubject 我是原封不动的代码 sayGoodBye ");
    }
    @Override
    public void sayHello(String str) {
        System.out.println("RealSubject 我是原封不动的代码 sayHello  " + str);
    }

    @Override
    public boolean isProxy() {
        System.out.println("RealSubject  我是原封不动的代码    isProxy     ");
        return false;
    }
}


第三步:定义一个InvocationHandler, 相当于一个代理处理器

public class SubjectInvocationHandler implements InvocationHandler {
    //这个就是我们要代理的真实对象
    private Object subject;

    //构造方法,给我们要代理的真实对象赋初值
    public SubjectInvocationHandler(Object subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object object, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //在代理真实对象前我们可以添加一些自己的操作
        System.out.println("before Method invoke  代理类,功能的增强 调用前 "+method+" 可做操作(比如是否能调用的权限认证)");
        System.out.println("Method:" + method);
        //当代理对象调用真实对象的方法时,其会自动的跳转到代理对象关联的handler对象的invoke方法来进行调用,得到对应的返回值,最后将对应返回值返回
        Object obj = method.invoke(subject, args);
        //在代理真实对象后我们也可以添加一些自己的操作
        System.out.println("after Method invoke  这里可处理原方法调用后的逻辑处理 ");
        return obj;
    }
}

第四步:调用

public class ProxyMain {

    public static void main(String[] args) {


        //被代理类
        Subject realSubject = new RealSubject();
        //我们要代理哪个类,就将该对象传进去,最后是通过该被代理对象来调用其方法的
        SubjectInvocationHandler handler = new SubjectInvocationHandler(realSubject);
        //生成代理类
        Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(),
                realSubject.getClass().getInterfaces(), handler);
        //输出代理类对象
        System.out.println("Proxy : " + subject.getClass().getName());
        System.out.println("Proxy super : " + subject.getClass().getSuperclass().getName());
        System.out.println("Proxy interfaces : " + subject.getClass().getInterfaces()[0].getName());
        //调用代理类sayGoodBye方法
        subject.sayGoodBye();
        System.out.println("--------");
        //调用代理类sayHello方法
        subject.sayHello("Test");
        System.out.println("--------");
        System.out.println("---subject.isProxy()-----" + subject.isProxy());
    }

}

最终打印:

Proxy : com.sun.proxy.$Proxy0
Proxy super : java.lang.reflect.Proxy
Proxy interfaces : staticproxy.Subject
before Method invoke  代理类,功能的增强 调用前 public abstract void staticproxy.Subject.sayGoodBye() 可做操作(比如是否能调用的权限认证)
Method:public abstract void staticproxy.Subject.sayGoodBye()
RealSubject 我是原封不动的代码 sayGoodBye 
after Method invoke  这里可处理原方法调用后的逻辑处理 
--------
before Method invoke  代理类,功能的增强 调用前 public abstract void staticproxy.Subject.sayHello(java.lang.String) 可做操作(比如是否能调用的权限认证)
Method:public abstract void staticproxy.Subject.sayHello(java.lang.String)
RealSubject 我是原封不动的代码 sayHello  Test
after Method invoke  这里可处理原方法调用后的逻辑处理 
--------
before Method invoke  代理类,功能的增强 调用前 public abstract boolean staticproxy.Subject.isProxy() 可做操作(比如是否能调用的权限认证)
Method:public abstract boolean staticproxy.Subject.isProxy()
RealSubject  我是原封不动的代码    isProxy     
after Method invoke  这里可处理原方法调用后的逻辑处理 
---subject.isProxy()-----false
---subject.isProxy()-----false

动态代理总结

  • 动态代理能够增加程序的灵活度,比如调用方法前后的逻辑处理
  • 完美解决解耦问题,动态代理可以将调用层和实现层分离
  • 动态代理不需要接口实现类
  • 动态代理可以解决程序执行流程(下期讲解事件转到activity执行)

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