JAVA的动态代理
代理模式
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。
按照代理的创建时期，代理类可以分为两种。
静态代理：由程序员创建或特定工具自动生成源代码，再对其编译。在程序运行前，代理类的.class文件就已经存在了。
动态代理：在程序运行时，运用反射机制动态创建而成。
先来看看动态代理的内部源码：
java动态代理
要了解 Java 动态代理的机制，首先需要了解以下相关的类或接口：
· java.lang.reflect.Proxy：这是 Java 动态代理机制的主类，它提供了一组静态方法来为一组接口动态地生成代理类及其对象。
清单 1. Proxy 的静态方法
java.lang.reflect.InvocationHandler：这是调用处理器接口，它自定义了一个 invoke 方法，用于集中处理在动态代理类对象上的方法调用，通常在该方法中实现对委托类的代理访问。
清单 2. InvocationHandler 的核心方法
// 该方法负责集中处理动态代理类上的所有方法调用。第一个参数既是代理类实例，第二个参数是被调用的方法对象
// 第三个方法是调用参数。调用处理器根据这三个参数进行预处理或分派到委托类实例上发射执行
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
每次生成动态代理类对象时都需要指定一个实现了该接口的调用处理器对象（参见 Proxy 静态方法 4 的第三个参数）。
· java.lang.ClassLoader：这是类装载器类，负责将类的字节码装载到 Java 虚拟机（JVM）中并为其定义类对象，然后该类才能被使用。Proxy 静态方法生成动态代理类同样需要通过类装载器来进行装载才能使用，它与普通类的唯一区别就是其字节码是由 JVM 在运行时动态生成的而非预存在于任何个 .class 文件中。
每次生成动态代理类对象时都需要指定一个类装载器对象（参见 Proxy 静态方法 4 的第一个参数）
首先让我们来了解一下如何使用 Java 动态代理。具体有如下四步骤：
1. 通过实现 InvocationHandler 接口创建自己的调用处理器；
2. 通过为 Proxy 类指定 ClassLoader 对象和一组 interface 来创建动态代理类；
3. 通过反射机制获得动态代理类的构造函数，其唯一参数类型是调用处理器接口类型；
4. 通过构造函数创建动态代理类实例，构造时调用处理器对象作为参数被传入。
// InvocationHandlerImpl 实现了 InvocationHandler 接口，并能实现方法调用从代理类到委托类的分派转发
// 其内部通常包含指向委托类实例的引用，用于真正执行分派转发过来的方法调用
InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..);
// 通过 Proxy 为包括 Interface 接口在内的一组接口动态创建代理类的类对象
Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader, new Class[] { Interface.class, ... });
// 通过反射从生成的类对象获得构造函数对象
Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class });
// 通过构造函数对象创建动态代理类实例
Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[] { handler }); 实际使用过程更加简单，因为 Proxy 的静态方法 newProxyInstance 已经为我们封装了步骤 2 到步骤 4 的过程，所以简化后的过程如
清单 4. 简化的动态代理对象创建过程
// InvocationHandlerImpl 实现了 InvocationHandler 接口，并能实现方法调用从代理类到委托类的分派转发
InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..);
// 通过 Proxy 直接创建动态代理类实例
Interface proxy = (Interface)Proxy.newProxyInstance( classLoader,
new Class[] { Interface.class },
handler ); 下面我们来看一个简单实现动态代理的例子：
1.代理类和真实类接口：
public interface Subject
{
public void request();
} 2.真实类：
public class RealSubject implements Subject
{
public void request()
{
System.out.println("From real subject!");
}}
3.具体代理类：
注：该代理类的内部属性是Object类型，实际使用的时候通过该类的构造方法传递进来一个对象。 此外，该类还实现了invoke方法，该方法中的method.invoke其实就是调用被代理对象的将要 执行的方法，方法参数是sub，表示该方法从属于sub，通过动态代理类，我们可以在执行真实对象的方法前后加入自己的一些额外方法。
4.客户端调用示例：
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Client
{
public static void main(String[] args)
{
RealSubject realSubject = new RealSubject();
InvocationHandler handler = new DynamicSubject(realSubject);
Class<?> classType = handler.getClass();
// 下面的代码一次性生成代理
Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(classType
.getClassLoader(), realSubject.getClass().getInterfaces(),
handler);
subject.request();
System.out.println(subject.getClass());
}
}
接下来让我们来了解一下 Java 动态代理机制 Proxy 的构造方法：
清单 6. Proxy 构造方法
// 由于 Proxy 内部从不直接调用构造函数，所以 private 类型意味着禁止任何调用
private Proxy() {}
// 由于 Proxy 内部从不直接调用构造函数，所以 protected 意味着只有子类可以调用
protected Proxy(InvocationHandler h) {this.h = h;} 接着，可以快速浏览一下 newProxyInstance 方法，因为其相当简单：
清单 7. Proxy 静态方法 newProxyInstance
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException {
// 检查 h 不为空，否则抛异常
if (h == null) {
throw new NullPointerException();
}
// 获得与制定类装载器和一组接口相关的代理类类型对象
Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);
// 通过反射获取构造函数对象并生成代理类实例
try {
Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);
return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h });
} catch (NoSuchMethodException e) { throw new InternalError(e.toString());
} catch (IllegalAccessException e) { throw new InternalError(e.toString());
} catch (InstantiationException e) { throw new InternalError(e.toString());
} catch (InvocationTargetException e) { throw new InternalError(e.toString());
}
} -----------------------------------
看一下静态代理：
1、Count.java
2、CountImpl.java
package net.battier.dao.impl;
import net.battier.dao.Count;
/**
* 委托类(包含业务逻辑)
*
* @author Administrator
*
*/
public class CountImpl implements Count {
@Override
public void queryCount() {
System.out.println("查看账户方法...");
}
@Override
public void updateCount() {
System.out.println("修改账户方法...");
}
}
、CountProxy.java
package net.battier.dao.impl;
import net.battier.dao.Count;
/**
* 这是一个代理类（增强CountImpl实现类）
*
* @author Administrator
*
*/
public class CountProxy implements Count {
private CountImpl countImpl;
/**
* 覆盖默认构造器
*
* @param countImpl
*/
public CountProxy(CountImpl countImpl) {
this.countImpl = countImpl;
}
@Override
public void queryCount() {
System.out.println("事务处理之前");
// 调用委托类的方法;
countImpl.queryCount();
System.out.println("事务处理之后");
}
@Override
public void updateCount() {
System.out.println("事务处理之前");
// 调用委托类的方法;
countImpl.updateCount();
System.out.println("事务处理之后");
}
} 3、TestCount.java
package net.battier.test;
import net.battier.dao.impl.CountImpl;
import net.battier.dao.impl.CountProxy;
/**
*测试Count类
*
* @author Administrator
*
*/
public class TestCount {
public static void main(String[] args) {
CountImpl countImpl = new CountImpl();
CountProxy countProxy = new CountProxy(countImpl);
countProxy.updateCount();
countProxy.queryCount();
}
} 观察代码可以发现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会产生过多的代理，而且，所有的代理操作除了调用的方法不一样之外，其他的操作都一样，则此时肯定是重复代码。解决这一问题最好的做法是可以通过一个代理类完成全部的代理功能，那么此时就必须使用动态代理完成。
再来看一下动态代理：
JDK动态代理中包含一个类和一个接口：
InvocationHandler接口：
public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable;
}
参数说明：
Object proxy：指被代理的对象。
Method method：要调用的方法
Object[] args：方法调用时所需要的参数
可以将InvocationHandler接口的子类想象成一个代理的最终操作类，替换掉ProxySubject。
Proxy类：
Proxy类是专门完成代理的操作类，可以通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类，此类提供了如下的操作方法：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
参数说明：
ClassLoader loader：类加载器
Class<?>[] interfaces：得到全部的接口
InvocationHandler h：得到InvocationHandler接口的子类实例
Ps:类加载器
在Proxy类中的newProxyInstance（）方法中需要一个ClassLoader类的实例，ClassLoader实际上对应的是类加载器，在Java中主要有一下三种类加载器;
Booststrap ClassLoader：此加载器采用C++编写，一般开发中是看不到的；
Extendsion ClassLoader：用来进行扩展类的加载，一般对应的是jre\lib\ext目录中的类;
AppClassLoader：(默认)加载classpath指定的类，是最常使用的是一种加载器。
动态代理
与静态代理类对照的是动态代理类，动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成，无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作，而且提高了软件系统的可扩展性，因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。
动态代理示例:
1、BookFacade.java
package net.battier.dao;
public interface BookFacade {
public void addBook();
} 2、BookFacadeImpl.java
package net.battier.dao.impl;
import net.battier.dao.BookFacade;
public class BookFacadeImpl implements BookFacade {
@Override
public void addBook() {
System.out.println("增加图书方法。。。");
}
}
、BookFacadeProxy.java
package net.battier.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
* JDK动态代理代理类
*
* @author student
*
*/
public class BookFacadeProxy implements InvocationHandler {
private Object target;
/**
* 绑定委托对象并返回一个代理类
* @param target
* @return
*/
public Object bind(Object target) {
this.target = target;
//取得代理对象
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(), this); //要绑定接口(这是一个缺陷，cglib弥补了这一缺陷)
}
@Override
/**
* 调用方法
*/
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
Object result=null;
System.out.println("事物开始");
//执行方法
result=method.invoke(target, args);
System.out.println("事物结束");
return result;
}
} 3、TestProxy.java
package net.battier.test;
import net.battier.dao.BookFacade;
import net.battier.dao.impl.BookFacadeImpl;
import net.battier.proxy.BookFacadeProxy;
public class TestProxy {
public static void main(String[] args) {
BookFacadeProxy proxy = new BookFacadeProxy();
BookFacade bookProxy = (BookFacade) proxy.bind(new BookFacadeImpl());
bookProxy.addBook();
}
} 但是，JDK的动态代理依靠接口实现，如果有些类并没有实现接口，则不能使用JDK代理，这就要使用cglib动态代理了。
Cglib动态代理
JDK的动态代理机制只能代理实现了接口的类，而不能实现接口的类就不能实现JDK的动态代理，cglib是针对类来实现代理的，他的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，但因为采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。
示例
1、BookFacadeCglib.java
package net.battier.dao;
public interface BookFacade {
public void addBook();
} 2、BookCadeImpl1.java
package net.battier.dao.impl;
/**
* 这个是没有实现接口的实现类
*
* @author student
*
*/
public class BookFacadeImpl1 {
public void addBook() {
System.out.println("增加图书的普通方法...");
}
} 3、BookFacadeProxy.java
package net.battier.proxy;
import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
/**
* 使用cglib动态代理
*
* @author student
*
*/
public class BookFacadeCglib implements MethodInterceptor {
private Object target;
/**
* 创建代理对象
*
* @param target
* @return
*/
public Object getInstance(Object target) {
this.target = target;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
// 回调方法
enhancer.setCallback(this);
// 创建代理对象
return enhancer.create();
}
@Override
// 回调方法
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
MethodProxy proxy) throws Throwable {
System.out.println("事物开始");
proxy.invokeSuper(obj, args);
System.out.println("事物结束");
return null;
}
} 4、TestCglib.java
package net.battier.test;
import net.battier.dao.impl.BookFacadeImpl1;
import net.battier.proxy.BookFacadeCglib;
public class TestCglib {
public static void main(String[] args) {
BookFacadeCglib cglib=new BookFacadeCglib();
BookFacadeImpl1 bookCglib=(BookFacadeImpl1)cglib.getInstance(new BookFacadeImpl1());
bookCglib.addBook();
}
}