Android开发中无处不在的设计模式——动态代理模式

继续更新设计模式系列，写这个模式的主要原因是最近看到了动态代理的代码。
先来回顾一下前5个模式：
- Android开发中无处不在的设计模式——单例模式
- Android开发中无处不在的设计模式——Builder模式
- Android开发中无处不在的设计模式——观察者模式
- Android开发中无处不在的设计模式——原型模式
- Android开发中无处不在的设计模式——策略模式

动态代理模式在Java WEB中的应用简直是随处可见，尤其在Spring框架中大量的用到了动态代理；算是最重要的一个设计模式，也是最难理解的设计模式之一。

那么什么叫动态代理呢

代理类在程序运行前不存在、运行时由程序动态生成的代理方式称为动态代理。

当前的网络请求库多种多样，其中Square公司的OkHttp简直是完美的一个网络请求库，而在其上又封装了一层的Retrofit库，为方便快捷的调用Restful Api提供了一种捷径。如果你用过Retrofit，一定不会忘记有会有这么一个过程：

• 首先定义一个接口，接口中定义网络请求的具体方法，在方法上通过注解配置host，header，params等信息。

• 然后新建一个Retrofit对象，通过该对象产生一个你定义的接口对象。

• 通过接口对象调用具体的方法完成请求。

就像这样子：

public interface GitHubService {
  @GET("users/{user}/repos")
  Call<List<Repo>> listRepos(@Path("user") String user);

}

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
    .baseUrl("https://api.github.com")
    .build();


GitHubService service = retrofit.create(GitHubService.class);

Call<List<Repo>> repos = service.listRepos("octocat");

那么你有没有想过一个问题，接口是不可以直接new出来的，GitHubService接口的实例是如何产生的呢，retrofit.create方法内部到底做了什么呢。没错，答案就是动态代理。该对象是程序运行期生成的代理对象。

动态代理虽然在Java WEB中大量的用到，但是在客户端，由于考虑到性能的问题，所以用动态代理都会慎重考虑，但是，一旦动态代理用的好，就会产生不一样的效果，就比如这个Retrofit库。下面，我们实现一个Retrofit的最最简易的版本。过一下动态代理的原理。由于是简易版，所以很多东西和Retrofit还是有差距的，自然也没有Retrofit那么方便，这点无视就好了。我们就以实现上面那个例子为例：

首先说明一点，我们的请求是异步的，所以返回值我们使用void，增加一个回调的参数，约定最后一个参数是回调。

public interface Callback<T> { void onSuccess(Object t); void onFailed(Exception e); } 

最终的接口定义会是这个样子。

public interface GithubService {

    @GET("users/{user}/repos")

    void listRepos(@Path("user") String user,Callback<List<Repo>> callback);

    /** * 约定最后一个参数是callback */

}

用到了两个注解，一个是方法注解，一个是参数注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Target({ElementType.METHOD})

public @interface GET {

    String value() default "";

}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Target(ElementType.PARAMETER)

public @interface Path {

    String value();

}

Repo实体类是使用GsonFormat根据json自动生成的。

然后我们编写Retrofit类，这个类应该是一个builder模式，里面可以设置baseUrl，姑且忽略其他所有参数。还有一个create方法，则原型如下：

public class Retrofit {

    private String baseUrl;
    private Retrofit(Builder builder) {
        this.baseUrl = builder.baseUrl;
    }

    public <T> T create(Class<T> clazz) {
        return null
    }

    static class Builder {
        private String baseUrl;
        Builder baseUrl(String host) {
            this.baseUrl = host;
            return this;
        }

        Retrofit build() {
            return new Retrofit(this);
        }
    }
}

最最关键的内容就是create方法的实现了。原理就是先拿到最后一个参数，也就是回调，再拿到方法上的注解，获得具体的值，然后拿到除了回调之外的其他参数，获得参数上的注解，然后根据注解取得对应的值，还有原来的参数值，将方法上的注解的值中进行替换。使用OkHttp构造请求，请求完成后根据将结果解析为回调中的类型。整个过程如下

public <T> T create(Class<T> clazz) {
        /** * 缓存中去 */
        Object o = serviceMap.get(clazz);
        /** * 取不到则取构造代理对象 */
        if (o == null) {
            o = (T) Proxy.newProxyInstance(Retrofit.class.getClassLoader(), new Class[]{clazz}, new InvocationHandler() {
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    final Callback<?> callback = (Callback<?>) args[args.length - 1];


                    final GET get = method.getAnnotation(GET.class);
                    if (get != null) {
                        /** * 获得GET注解的值 */
                        String getValue = get.value();

                        System.out.println(getValue);

                        /** * 获得所有参数上的注解 */
                        Annotation[][] methodParameterAnnotationArrays = method.getParameterAnnotations();

                        if (methodParameterAnnotationArrays != null) {
                            int count = methodParameterAnnotationArrays.length;
                            for (int i = 0; i < count; i++) {
                                /** * 获得单个参数上的注解 */
                                Annotation[] methodParameterAnnotations = methodParameterAnnotationArrays[i];

                                if (methodParameterAnnotations != null) {
                                    for (Annotation methodParameterAnnotation : methodParameterAnnotations) {

                                        /** * 如果是Path注解 */
                                        if (methodParameterAnnotation instanceof Path) {

                                            /** * 取得path注解上的值 */
                                            Path path = (Path) methodParameterAnnotation;
                                            String pathValue = path.value();
                                            System.out.println(pathValue);

                                            /** * 这是对应的参数的值 */
                                            System.out.println(args[i]);


                                            Request.Builder builder = new Request.Builder();


                                            /** * 使用path注解替换get注解中的值为参数值 */
                                            String result = getValue.replaceAll("\\{" + pathValue + "\\}", (String) args[i]);

                                            System.out.println(result);

                                            /** * 开始构造请求 */
                                            Request request = builder.get()
                                                    .url(baseUrl + "/" + result)
                                                    .build();

                                            okHttpClient.newCall(request).enqueue(new okhttp3.Callback() {
                                                @Override
                                                public void onFailure(Call call, IOException e) {
                                                    /** * 失败则回调失败的方法 */
                                                    callback.onFailed(e);
                                                }

                                                @Override
                                                public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException {
                                                    if (response.isSuccessful()) {
                                                        /** * 请求成功 */
                                                        String body = response.body().string();

                                                        /** * 使用fastjson进行zhuan转换 */
                                                        Type type = callback.getClass().getGenericInterfaces()[0];

                                                        Object o1 = JSON.parse(body);

                                                        /** * 回调成功 */
                                                        callback.onSuccess(o1);
                                                    }
                                                }
                                            });

                                        }
                                    }
                                }

                            }
                        }
                    }


                    return null;
                }
            });
            /** * 扔到缓存中 */
            serviceMap.put(clazz, o);
        }
        return (T) o;
    }

然后我们就可以根据Retrofit那样进行调用了

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
        .baseUrl("https://api.github.com")
        .build();

GithubService githubService = retrofit.create(GithubService.class);

githubService.listRepos("lizhangqu", new Callback<List<Repo>>() {
    @Override
    public void onSuccess(Object t) {
        System.out.println(t);
    }
    @Override
    public void onFailed(Exception e) {
    }
});

这只是Retrofit中最简单的一个模块实现，如果对其他内容感兴趣，可以阅读retrofit的源码。