java代理模式以及动态代理详解
本文讲述代理模式...
代理模式的作用是：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
在某些情况下，一个客户不想或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。
代理模式一般涉及到的角色有：
抽象角色：声明真实对象和代理对象的共同接口；
代理角色：代理对象角色内部含有对真实对象的引用，从而可以操作真实对象，同时代理对象提供与真实对象相同的接口以便在任何时刻都能代替
真实对象。同时，代理对象可以在执行真实对象操作时，附加其他的操作，相当于对真实对象进行封装；
真实角色：代理角色所代表的真实对象，是我们最终要引用的对象；
下面四个类讲述一个简单的静态代理，参见程序Subject.java，RealSubject.java，ProxySubject.java和Client.java。把他们放在一个包下即可
，代码如下：
Subject.java代码
abstract public class Subject{
abstract public void request();
}
Realsubject.java代码
public class RealSubject extends Subject
{
public void request()
{
System.out.println("From real subject.");
}
}
Proxysubject.java代码
public class ProxySubject extends Subject{
private RealSubject realSubject; // 以真实角色作为代理角色的属性
public void request() // 该方法封装了真实对象的request方法
{
preRequest();
if (realSubject == null) {
realSubject = new RealSubject();
}
realSubject.request(); // 此处执行真实对象的request方法
postRequest();
}
private void preRequest() {
System.out.println("先前做的事情");
}
private void postRequest() {
System.out.println("之后做的事情");
}
}
Client.java代码
public class Client{
public static void main(String[] args)
{
Subject sub = new ProxySubject();
sub.request();
}
}
要有四个角色：抽象角色，代理角色，真实角色和客户。在Java中要想对其他对象引用，生成一个那个对象的属性就行了。比如本例中就是在
ProxySubject类中声明了RealSubject类的对象，作为一个属性存在ProxySubject中。
由以上代码可以看出，客户实际需要调用的是RealSubject类的request()方法，现在用ProxySubject来代理 RealSubject类，同样达到目的，同时还
封装了其他方法(preRequest(),postRequest())，可以处理一些其他问题。
另外，如果要按照上述的方法使用代理模式，那么真实角色必须是事先已经存在的，并将其作为代理对象的内部属性。但是实际使用时，一个真实角色
必须对应一个 代理角色，如果大量使用会导致类的急剧膨胀；此外，如果事先并不知道真实角色，该如何使用代理呢？这个问题可以通过Java的动态代
理类来解决。
下面讲述动态代理。
Java动态代理类位于java.lang.reflect包下，一般主要涉及到以下两个类（接口算作特殊类）：
(1)Interface InvocationHandler：该接口中仅定义了一个方法
public object invoke(Object obj,Method method, Object[] args)
在实际使用时，第一个参数obj一般是指代理类，method是被代理的方法，如上例中的request()，args为该方法的参数数组。 这个抽象方法在代理类
中动态实现。
(2)Proxy：该类即为动态代理类，作用类似于上例中的ProxySubject，其中主要包含以下内容：
protected Proxy(InvocationHandler h)：构造函数，用于给内部的h赋值；
static Class getProxyClass (ClassLoader loader, Class[] interfaces)：获得一个代理类，其中loader是类装载器，interfaces是真实类所
拥有的全部接口的数组；
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)：返回代理类的一个实例，返回后的代理
类可以当作被代理类使用(可使用被代理类的在Subject接口中声明过的方法)。
所谓Dynamic Proxy是这样一种class：它是在运行时生成的class，在生成它时你必须提供一组interface给它，然后该class就宣称它实现了这些
interface。你当然可以把该class的实例当作这些interface中的任何一个来用。当然，这个Dynamic Proxy其实就是一个Proxy，它不会替你作实质
性的工作，在生成它的实例时你必须提供一个handler，由它接管实际的工作。
下面例子讲述了一个动态代理Subject.java，RealSubject.java，DynamicSubject.java和Client.java，把他们放在一个包下，代码如下：
Subject.java代码
//抽象角色(之前是抽象类，此处应改为接口)
public interface Subject
{
public void request();
}
Realsubject.java代码
//具体角色
public class RealSubject implements Subject
{
public RealSubject()
{
}
public void request()
{
System.out.println("真正做事的。");
}
}
Dynamicsubject.java代码
//代理处理器
/**
* 该代理类的内部属性为Object类，实际使用时通过该类的构造函数DynamicSubject(Object obj)对其赋值；
* 此外，在该类还实现了invoke方法，该方法中的 method.invoke(sub,args);
* 其实就是调用被代理对象的将要被执行的方法，方法参数sub是实际的被代理对象，
* args为执行被代理对象相应操作所需的参数。
* 通过动态代理类，我们可以在调用之前或之后执行一些相关操作
*/
public class DynamicSubject implements InvocationHandler
{
private Object sub;
public DynamicSubject()
{
}
public DynamicSubject(Object obj)
{
sub = obj;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
{
System.out.println("调用前" + method);
method.invoke(sub, args);
System.out.println("调用后 " + method);
return null;
}
}
Client.java代码
//客户端
public class Client
{
static public void main(String[] args) throws Throwable
{
RealSubject rs = new RealSubject(); // 在这里指定被代理类
InvocationHandler ds = new DynamicSubject(rs);
Class<?> cls = rs.getClass();
// 以下是一次性生成代理
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(), ds);
subject.request();
}
}
这个程序中把静态代理类的抽象类改变为一个接口，而实际类实现这个接口。是因为Proxy类的newProxyInstance方法传入需要提供一个接口，这个是
Java动态代理框架给我们设计好的了。本例的ProxySubject类实现了InvocationHandler接口及实现invoke方法，并且提供一个带参数的构造方法，
通过Client类动态的调用真实类。
Client类通过DynamicSubject类生成真实类的代理对象，并经由Proxy类的newProxyInstance方法实现生成“一个能做真实类做的事的代理”，并由
该代理直接调用真实类所具有的方法。
OK，也许还会有些迷惑，不过不要紧，没有什么高端的知识能够一次就成功的，要勤于练习。
下面这个类作为参考，代码如下：
Vectorproxy.java代码
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.List;
import java.util.Vector;
public class VectorProxy implements InvocationHandler
{
private Object proxyobj;
public VectorProxy(Object obj)
{
proxyobj = obj;
}
public static Object factory(Object obj)
{
Class<?> cls = obj.getClass();
return Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(),
cls.getInterfaces(), new VectorProxy(obj));
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable
{
System.out.println("before calling " + method);
if (args != null)
{
for (int i = 0; i < args.length; i++)
{
System.out.println(args[i] + "");
}
}
Object object = method.invoke(proxyobj, args);
System.out.println("after calling " + method);
return object;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public static void main(String[] args)
{
List<String> v = (List<String>) factory(new Vector<String>(10));
v.add("New");
v.add("York");
System.out.println(v);
v.remove(0);
System.out.println(v);
}
}
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.List;
import java.util.Vector;
public class VectorProxy implements InvocationHandler
{
private Object proxyobj;
public VectorProxy(Object obj)
{
proxyobj = obj;
}
public static Object factory(Object obj)
{
Class<?> cls = obj.getClass();
return Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(),
cls.getInterfaces(), new VectorProxy(obj));
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable
{
System.out.println("before calling " + method);
if (args != null)
{
for (int i = 0; i < args.length; i++)
{
System.out.println(args[i] + "");
}
}
Object object = method.invoke(proxyobj, args);
System.out.println("after calling " + method);
return object;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public static void main(String[] args)
{
List<String> v = (List<String>) factory(new Vector<String>(10));
v.add("New");
v.add("York");
System.out.println(v);
v.remove(0);
System.out.println(v);
}
}
这个类看不明白不要紧，慢慢来。
下面也是一个演示程序，作为扩展知识用，一共五个类，在同一包下，代码如下：
五个类Foo.java， FooImpl.java， FooImpl2.java， CommonInvocationHandler.java和Demo.java。
Foo.java代码
public interface Foo
{
void doAction();
}
public interface Foo
{
void doAction();
}
Fooimpl.java代码
public class FooImpl implements Foo
{
public FooImpl()
{
}
public void doAction()
{
System.out.println("in FooImp1.doAction()");
}
}
public class FooImpl implements Foo
{
public FooImpl()
{
}
public void doAction()
{
System.out.println("in FooImp1.doAction()");
}
}
Fooimpl2.java代码
public class FooImpl2 implements Foo
{
public FooImpl2()
{
}
public void doAction()
{
System.out.println("in FooImp2.doAction()");
}
}
public class FooImpl2 implements Foo
{
public FooImpl2()
{
}
public void doAction()
{
System.out.println("in FooImp2.doAction()");
}
}
Commoninvocationhandler.java代码
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class CommonInvocationHandler implements InvocationHandler
{
// 动态执行对象，需要回调的对象
private Object target;
// 支持构造子注射
public CommonInvocationHandler()
{
}
// 支持构造子注射
public CommonInvocationHandler(Object target)
{
setTarget(target);
}
/**
*
* 采用setter方法注射
*
* @param target
*
*/
public void setTarget(Object target)
{
this.target = target;
}
/**
*
* 调用proxy中指定的方法method，并传入参数列表args
*
* @param proxy
* 代理类的类型，例如定义对应method的代理接口
*
* @param method
* 被代理的方法
*
* @param args
* 调用被代理方法的参数
*
* @return
*
* @throws java.lang.Throwable
*
*/
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
{
return method.invoke(target, args);
}
}
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class CommonInvocationHandler implements InvocationHandler
{
// 动态执行对象，需要回调的对象
private Object target;
// 支持构造子注射
public CommonInvocationHandler()
{
}
// 支持构造子注射
public CommonInvocationHandler(Object target)
{
setTarget(target);
}
/**
*
* 采用setter方法注射
*
* @param target
*
*/
public void setTarget(Object target)
{
this.target = target;
}
/**
*
* 调用proxy中指定的方法method，并传入参数列表args
*
* @param proxy
* 代理类的类型，例如定义对应method的代理接口
*
* @param method
* 被代理的方法
*
* @param args
* 调用被代理方法的参数
*
* @return
*
* @throws java.lang.Throwable
*
*/
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
{
return method.invoke(target, args);
}
}
Demo.java代码
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
// 1.通用的动态代理实现
CommonInvocationHandler handler = new CommonInvocationHandler();
Foo f;
// 2.接口实现1
handler.setTarget(new FooImpl());
// 方法参数说明：代理类、代理类实现的接口列表、代理类的处理器
// 关联代理类、代理类中接口方法、处理器，当代理类中接口方法被调用时，会自动分发到处理器的invoke方法
// 如果代理类没有实现指定接口列表，会抛出非法参数异常
f = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),
new Class[] { Foo.class },
handler);
f.doAction();
// 3.接口实现2
handler.setTarget(new FooImpl2());
f = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),
new Class[] { Foo.class },
handler);
f.doAction();
}
}