Java设计模式：（一）动态代理分析（含静态代理）

代理模式：为其他对象提供一种代理以控制某个对象的访问。用在：在某些情况下，一个客户不想或者不能直接访问另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之前起到中介的作用，代理对象还可以完成它附加的操作。

例子：就像房东、租客、中介的关系。中介（代理对象）为房东（真实对象）出租房子，租客（客户）通过中介（代理对象）来找房子租房子，中介完成了租房以后可以收取中介费（附加操作）。

先看看静态代理模式，通过上面对代理模式的理解，可以了解到代理模式：即不直接通过new一个真实对象来调用方法，而是通过代理对象来调用一个方法，所以代理对象包含真实对象的引用。下面看一下代码

接口：Subject包含一个方法

package com.example.designpattern.proxy;public interface Subject {void request();
}

RealSubject类，实现了Subject接口，为了简单起见，方法简单的输出一句话：

package com.example.designpattern.proxy;public class RealSubject implements Subject {//真是角色实现了public void request() {System.out.println("From real subject");}
}

代理类ProxySubject，也要实现Subject接口，实现Subject里面的方法，但是在这里里面是通过调用真实对象来实现的。

package com.example.designpattern.proxy;public class ProxySubject implements Subject {private RealSubject realSubject; //代理角色内部引用了真实角色//代理角色实现目标动作public void request() {this.preRequest(); //在真实角色操作之前所附加的操作if (realSubject == null){realSubject = new RealSubject();}realSubject.request(); // 真实角色所完成的事情this.afterRequet(); //在真实角色操作之后附加的操作}//代理角色之前完成的动作private void preRequest(){System.out.println("pre request");}//代理角色之后完成的动作private void afterRequet(){System.out.println("after request");}
}

客户调用者

package com.example.designpattern.proxy;public class Client {public static void main(String[] args) {ProxySubject proxy = new ProxySubject();//通过代理对象来调用方法proxy.request(); }
}

静态代理：
可以运行一下这些代码哦，可以在Client类中看到，是通过代理ProxySubject的对象proxy来调用方法的，在代理类ProxySubject中，有一个真实对象的引用，在代理对象的中request()方法调用了真实对象的方法。这样的模式叫做代理模式。

优点是：

代理模式能将代理对象与真实对象被调用的目标对象分离。
一定程度上降低了系统的耦合度，扩展性好。

代理类中包含了对真实主题的引用，这样做也有缺点：

真实对象与代理类一一对应，增加真实类也要增加代理类，这样做会快速的增加类的数量，使得系统变得复杂。
设计代理以前真实主题必须事先存在，不太灵活。

采用动态代理可以解决以上问题，动态代理是相对于静态代理来说的。

可能你也会说怎么样实现动态创建实例，以前我们创建实例不都是通过new 的方式来实现的吗？

//如下
Hello hi = new Hello();

那么动态创建实例是由Java提供的功能，就不需要我们去new 对象，他已经定义好了静态方法Proxy.newProxyInstance()，只要传入参数调用就可以。Java文档里面有哦，如图：

Java标准库提供了一种动态代理（DynamicProxy）的机制：可以在运行期动态创建某个interface的实例。
参数解释：

Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader,    // 传入ClassLoaderClass<?>[] interfaces, // 传入要调用的接口的方法数组InvocationHandler h);  //传入InvocationHandler 的实例

下面看一下动态代理例子代码：
Subject 接口

package design.dynamicproxy;public interface Subject {void request(String str);
}

RealSubject类实现 Subject 接口

package design.dynamicproxy;public class RealSubject implements Subject {@Overridepublic void request(String str) {System.out.println("From Real Subject!" + "  args:" + str );}
}

动态代理类DynamicSubject 实现了InvocationHandler，重写invoke()方法

package design.dynamicproxy;import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;/*** 该代理类的内部属性时Object类型，实际使用时，使用该类的构造方法传递一个对象* 此外该类还实现了invoke() 方法，该方法中的method.invoke() 其实就是要调用被代理对象的要执行的方法* 方法参数是object，表示该方法从属于object对象，通过动态代理类，我们可以在执行真是对象的* 方法前后可以加入一些额外的方法*/
public class DynamicSubject implements InvocationHandler {//引入的类型是Object的，可以随便传入任何一个对象private Object object;public DynamicSubject(Object object){this.object = object;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("before calling:" + method);//等价于realSubject的request() 方法，如果这里不调用的话，不会调用Method 对象中的方法method.invoke(object, args);System.out.println("after calling:" + method);return null;}
}

Client类

package design.dynamicproxy;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// 动态生成了class com.sun.proxy.$Proxy0  的实例，Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(), realSubject.getClass().getInterfaces(),handler);subject.request("eather");System.out.println(subject.getClass());  //输出class com.sun.proxy.$Proxy0，可以看到Proxy.newProxyInstance() 是系统自动生成的实例}
}

在Client中可以看到，我们这里调用方法的是 subject.request(“eather”); 这个对象subject 不是通过new DynamicSubject()生成的，而是Java内部写好的方法在运行时动态生成对象；可能有人说

InvocationHandler handler = new DynamicSubject(realSubject);

这里不是通过new new DynamicSubject(realSubject); 生成了一个对象吗？是的，但是它是InvocationHandler 类型的，主要是传递一个InvocationHandler类型参数给Proxy.newProxyInstance(); 即最后一个参数。通过Client类的最后一句输出可以看到它是 class com.sun.proxy.$Proxy0 ，这是Java运行时生成的。

解决了静态代理的难题：1. 真实对象与代理类一一对应，增加真实类也要增加代理类，这样做会快速的增加类的数量，使得系统变得复杂。为什么这么说呢，因为代理类引用的类型是Object的，可以随便传入任何一个对象，当真实类增加时，代理类不用增加，new DynamicSubject(object); new的时候把要传入的对象传进去即可。

下面是Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h); 这个方法的源码啦，可以看看，深入了解一下

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException{Objects.requireNonNull(h);final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();if (sm != null) {checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);}/** Look up or generate the designated proxy class.生成一个代理类对象*/Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);/** Invoke its constructor with the designated invocation handler.使用指定的调用处理程序调用其构造函数。就是使用InvocationHandler 实例调用【要调用方法的那个类】的构造方法*/try {if (sm != null) {checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);}final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);final InvocationHandler ih = h;if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {public Void run() {cons.setAccessible(true);return null;}});}return cons.newInstance(new Object[]{h});} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {throw new InternalError(e.toString(), e);} catch (InvocationTargetException e) {Throwable t = e.getCause();if (t instanceof RuntimeException) {throw (RuntimeException) t;} else {throw new InternalError(t.toString(), t);}} catch (NoSuchMethodException e) {throw new InternalError(e.toString(), e);}}

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