JAVA基础知识之JVM-——动态代理(AOP)

代理模式简介

在很多场景下，我们想使用一个类（通常是接口）A时，并不是直接使用这个类，而是通过另外一个类B去调用A的方法，这里的类B就是一个代理类。

有很多场景都会用到这种方法，例如假如创建类A需要很大的开销，我们会直接使用类B来代表类A。 又或者类A在远程主机上，我们没有权限直接调用A的方法，而代理类B却有权限，我们可以调用B从而访问到A。 又或者我们需要批量给A的方法加强一些功能，而我们没有权限修改A，或者修改A会导致其他关联的类因为耦合性需要修改，这时候我们也同样可以通过代理类B来增加功能。 这种间接访问A的方式就是一种非常常见的代理模式——通常我们只需要知道一个接口里提供了哪些方法，但并不需要方法细节，我们可以通过代理类来控制这些方法的调用，并满足例如前面提到的各种场景的功能要求。

动态代理

JAVA的代理模式大体上分为静态代理（编译期间就已经明确代理类及委托类的细节）和动态代理（在JVM中动态生成一个代理类，通过动态生成的代理类去访问委托类）。

动态代理也称为AOP模式，即面向切面编程。 实现AOP的方式有很多，目前主要有两种，一种是JDK自己实现的基于接口的动态代理，另一种是cglib方式，不需要强制实现接口。

本篇只简单介绍JDK自带的动态代理。

JDK动态代理

java动态代理主要涉及几个角色，目标类(接口-target)，代理对象(proxy)，处理器类(接口-InvocationHandler)。

实现原理大致是这样的，通过代理类proxy访问目标类target时，在JDK底层，会动态生成一个proxy类（其实是子类），同时让会让这个proxy类实现target接口，这个Proxy类包含一个InvocationHandler类型的成员变量，后面就会用处理器对象去初始化这个Proxy类对象。proxy中对target类所有的方法实现都交给InvocationHandler的实现类去处理，通过在proxy中重写target方法的实现，而在实现中直接调用InvocationHandler的invoke方法，这样就变成了我们调用代理proxy类执行target方法的时候，实际上是执行了InvocationHandler的invoke方法，而在invoke方法中，我们可以加入我们自己的逻辑，然后才调用真正的target中的方法。

整个过程可以用下面两段伪代码来模拟，

首先根据我们为proxy传入的参数(target所有接口方法，InvocationHandler实例），JDK会在底层动态地为我们创建一个代理类，代理类如下，

class Proxy0 extends Proxy  implements target {

　　private Method m1;

　　//用InvocationHandler去初始化proxy, 后期就可以将proxy的代理的方法交给InvocationHandler去处理
　　public Proxy0(InvocationHandler handler) {

　　　　supper(hander)
　　}

　　public void setM1(Method m1) {

　　　　this.m1 = m1;
　　}

　　private void method1(Object para) {

　　　　this.hander.invoke(this, m1, new object[] {para});
　　}　　　

}

这段代理类的动态生成过程都由JVM控制，我们不可见（当然可以通过特殊方式拿到）。可以看到代理类会实现目标类target的所有方法，但是实现类中是调用了InvocationHandler的invoke方法的，这个invoke方法是需要我们自己去实现的，一般类似这样，

class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {
private Object target; 3 @Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) {
// 加入我们自己的代码
....
//调用目标类的真正方法
method.invoke(target, args);
//加入我们自己的代码
.....
}

关键点在于第2行和第8行，使用了反射执行了目标类的真正需要被代理的方法。 

以上整个过程，就是proxy代理的实现原理。

下面这张图片借用了别人的博客

 

下面是一个简单的例子，演示JDK动态代理的用法，

定义一个Dog接口， JDK的动态代理是基于接口的，其他动态代理可以基于继承的方式。

package aop;

public interface Dog {
    void info();
    void run();
}

为接口写个实现类，

package aop;

public class GunDog implements Dog {

    @Override
    public void info() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("我是一只猎狗");
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("我奔跑迅速");
    }

}

写个工具类，

package aop;

public class DogUtil {
    public void method1() {
        System.out.println("====this is method1====");
    }
    
    public void method2() {
        System.out.println("====this is method2====");
    }
}

关键点，写一个处理器，实现InvocationHandler接口，

在invoke中加上我们自己的逻辑，再调用真正的target的方法。 

后续代理类在处理target的所有方法时，都会在底层调用invoke方法，即将调用交给invoke了

package aop;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public void setTarget(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        // TODO Auto-generated method stub
        DogUtil du = new DogUtil();
        du.method1();
        Object result = method.invoke(target, args);
        du.method2();
        return result;
    }

}

写一个工厂类获取proxy类实例，简化编程

package aop;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class MyProxyFactory {
    public static Object getProxy(Object target) {
        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
        handler.setTarget(target);
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), handler);
    }
}

下面是测试类，

package aop;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog target = new GunDog();
        Dog dog = (Dog)MyProxyFactory.getProxy(target);
        dog.info();
        dog.run();
    }
}

执行结果如下，

代理开始。。。
我是一只猎狗
代理结束。。。
代理开始。。。
我奔跑迅速
代理结束。。。

 

reference

http://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/24589193