摘要

本篇筆記針對(duì)Java設(shè)計(jì)模式中最難理解的代理者模式進(jìn)行講解，從靜態(tài)代理彤灶、動(dòng)態(tài)代理旷太，及Java相關(guān)代理類的應(yīng)用等幾個(gè)方面講解展懈。

一、簡(jiǎn)介

主要內(nèi)容：
1供璧、由問(wèn)題引出設(shè)計(jì)模式
2存崖、靜態(tài)代理的產(chǎn)生與實(shí)現(xiàn)
3、繼承與聚合哪個(gè)好
4睡毒、動(dòng)態(tài)代理的產(chǎn)生與實(shí)現(xiàn)
5来惧、JDK proxy的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用
6、總結(jié)與補(bǔ)充

二演顾、問(wèn)題引出

在實(shí)際應(yīng)用中供搀，我們經(jīng)常要對(duì)一些類的的功能進(jìn)行一些日志啊隅居，權(quán)限驗(yàn)證等操作，事務(wù)控制等處理葛虐，而這些類很多都是打成jar包的胎源，本就看不到源碼、別說(shuō)修改了屿脐。那我們?cè)趺崔k涕蚤？問(wèn)題就來(lái)了：如何在不修改一個(gè)類的代碼的情況下去實(shí)現(xiàn)我們想要的上述的功能？比如性能測(cè)試中我們想知道某個(gè)方法的執(zhí)行時(shí)間是多少摄悯？

三赞季、靜態(tài)代理

1愧捕、簡(jiǎn)單靜態(tài)代理

為了解決以上問(wèn)題奢驯，我們首先想到的就是
1、自己寫一個(gè)類繼承其它被代理類次绘。
2瘪阁、在main方法中調(diào)用父類的被測(cè)試方法之前記錄當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間作為起始時(shí)間。
3邮偎、調(diào)用被測(cè)試方法管跺、調(diào)用完之后記錄結(jié)束時(shí)間、并輸出時(shí)間差禾进、這就是要測(cè)試的方法的執(zhí)行時(shí)間豁跑。下面Java模仿實(shí)現(xiàn)代碼
a)假設(shè)Car使我們看不到的源碼類、它有一個(gè)run方法泻云，我們想測(cè)試其運(yùn)行時(shí)間

package com.mmb.proxy;
import java.util.Random;
public class Car {
public void running()
{
    System.out.println("Car is runing");
    try
    {
        Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
    }
    catch (Exception e)
    {
        e.printStackTrace();
    }
}
}

b) 我們自己定義個(gè)CarTimeProxy類艇拍、繼承Car類、那么我們自己定義的類就擁有了使用Car類的running方法宠纯、那就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試執(zhí)行時(shí)間卸夕。CarTimeProxy——代碼：

package com.mmb.proxy;
public class CarTimeProxy extends Car {
@Override
public void running() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("start time is " + startTime);
    super.running();
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("end time is " + endTime);
    System.out.println("it takes " + (endTime-startTime) + " ms");
}
}

4、Client代碼：package com.mmb.proxy;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
    CarTimeProxy carTimeProxy = new CarTimeProxy();
    carTimeProxy.running();
}
}

5婆瓜、測(cè)試結(jié)果

start time is 1433255852213
Car is runing
end time is 1433255853199
it takes 986 ms

2快集、靜態(tài)代理的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)

上面完美的解決了對(duì)一個(gè)類的一個(gè)方法的一種處理方式、看起來(lái)我們的RunTimeProxy是不是有點(diǎn)代理的樣子了廉白？但是明顯上面有很大的局限性个初、甚至可以說(shuō)是缺陷！那就是沒有用到我們常常掛在嘴邊的抽象猴蹂、多態(tài)院溺。當(dāng)然這么講可能覺得不理解、沒有直觀的印象晕讲。問(wèn)題：當(dāng)我想換一個(gè)會(huì)跑的對(duì)象（比如狗覆获，馬）來(lái)測(cè)試一下他跑的方法的執(zhí)行時(shí)間的時(shí)候怎么辦马澈？是不是只能重新寫一個(gè)我們自己的類來(lái)繼承動(dòng)物類、然后重復(fù)上邊的步驟弄息？很顯然痊班、這樣的做法沒有任何我們覺得可取的優(yōu)點(diǎn)。只會(huì)將時(shí)間浪費(fèi)在重復(fù)的coding代碼中摹量。
對(duì)與會(huì)飛的東西涤伐、我們第一想法應(yīng)該是可以抽象出他們共同的特性——會(huì)跑、那么我們可不可以定義一個(gè)runAble接口缨称、提供一個(gè)running方法呢凝果、這樣想具有跑的功能就實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口就ok了。
到了上面一步睦尽、距離我們想要的結(jié)構(gòu)就更近一步了器净、那就是使用聚合的形式將被代理類與代理類相結(jié)合！這樣我們?cè)谝粋€(gè)代理類中就可以對(duì)任意實(shí)現(xiàn)了我們規(guī)定的接口的實(shí)現(xiàn)類進(jìn)行我們想要的處理当凡、可能這樣講有點(diǎn)迷惑山害、直接通過(guò)代碼來(lái)、在上面的代碼基礎(chǔ)上修改即可：

1沿量、添加一個(gè)RunAble接口浪慌、里面就一個(gè)running方法——RunAble代碼：

 package com.mmb.proxy;
 public interface RunAble {
 public void running();
   }

2、讓想要具有跑的功能的類都實(shí)現(xiàn)個(gè)這個(gè)接口朴则。Dog代碼：Horse代碼：

package com.mmb.proxy;

import java.util.Random;
public class Horse extends RunAble {
@Override
public void running() {
    System.out.println("Horse is runing");
    try
    {
        Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
    }
    catch (Exception e)
    {
        e.printStackTrace();
    }
}
}

package com.mmb.proxy;

import java.util.Random;
public class Dog implements RunAble {
@Override
public void running() {
    System.out.println("Dog is running");
    try
    {
        Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
    }
    catch (Exception e)
    {
        e.printStackTrace();
    }
}
}

3权纤、此時(shí)的代理類——RunAbleTimeProxy（此時(shí)再叫RunTimeProxy就不合適了、因?yàn)樗F(xiàn)在是所有能飛的東西的時(shí)間代理類）代碼：

package com.mmb.proxy;
public class RunAbleTimeProxy implements RunAble{
private RunAble runAbleObject;

public RunAbleTimeProxy(RunAble runAbleObject)
{
    super();
    this.runAbleObject = runAbleObject;
}

@Override
public void running() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("start time is " + startTime);
    runAbleObject.running();
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("end time is " + endTime);
    System.out.println("it takes " + (endTime-startTime) + " ms");
}
}

4乌妒、為了正規(guī)點(diǎn)我們另起一個(gè)Client測(cè)試代理類：

 package com.mmb.proxy;
 public class RunAbleClient {
public static void main(String[] args) {
    RunAbleTimeProxy runAbleTimeProxy = new RunAbleTimeProxy(new Dog());
    runAbleTimeProxy.running();
}
}

5汹想、測(cè)試結(jié)果：

start time is 1433256898668
Dog is running
end time is 1433256899343
it takes 675 ms

3、靜態(tài)代理的更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)

上面的代碼就顯得有點(diǎn)能看了芥被、最起碼我們?cè)诶锩婺苷业蕉鄳B(tài)欧宜、接口這些東西的使用、同時(shí)也解決了一個(gè)代理可以代理具有同一特性的類（這里就是多態(tài)的強(qiáng)大與靈活）拴魄、但是設(shè)計(jì)是無(wú)止境的冗茸！一個(gè)問(wèn)題的解決往往伴隨這新的問(wèn)題的出現(xiàn)：如果我想要對(duì)fly方法進(jìn)行日志記錄、怎么辦匹中？你腦海中的第一反應(yīng)可能會(huì)是再寫一個(gè)類RunAbleLogProxy夏漱、沒錯(cuò)！這本身就是一種解決辦法顶捷、更好的解決方法下面會(huì)有挂绰、這里不是重點(diǎn)、重點(diǎn)是——我既想記錄時(shí)間服赎、又想記錄日志葵蒂、怎么辦交播？寫第三個(gè)代理類：RunAbleLogAndTimeProxy。好吧践付、繼續(xù)來(lái)問(wèn)題：我想先記錄時(shí)間秦士、在記錄日志？之后又想先記錄日志再記錄時(shí)間永高？之后我覺得還應(yīng)該添加一個(gè)事務(wù)控制隧土、然后他們?nèi)齻€(gè)的順序我還想換換？然后我覺得還應(yīng)該加個(gè)權(quán)限控制命爬。曹傀。。饲宛。皆愉。。不要覺得我犯賤落萎、想這想那亥啦。炭剪。练链。問(wèn)題真的來(lái)臨的時(shí)候你怎么解決？難道每出現(xiàn)一個(gè)新的變動(dòng)就要寫一個(gè)新的代理類奴拦？那要寫多少媒鼓？什么時(shí)候是個(gè)頭？想解決問(wèn)題错妖、還是得找Java的多態(tài)绿鸣、抽象。四個(gè)字說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單暂氯、真真正正的用的時(shí)候你才會(huì)體會(huì)到他的博大精深潮模！解決方法：
我們有沒有想過(guò)代理類也是類？也可以被其他的代理類所代理痴施？條件無(wú)非就是和原始的被代理類實(shí)現(xiàn)同一個(gè)接口擎厢！然后可以根據(jù)不同的需求順序來(lái)調(diào)整他們的代理順序？比如我先使用記錄時(shí)間的類來(lái)代理被代理類辣吃、然后使用記錄日志的代理類來(lái)代理記錄時(shí)間的代理類动遭？這樣是不是實(shí)現(xiàn)了先記錄時(shí)間后記錄日志的代理？如果有多個(gè)神得、我們完全可以按照這種方式去實(shí)現(xiàn)厘惦！還是以代碼來(lái)說(shuō)明：
1、 新添加一個(gè)能夠記錄日志的代理類（想來(lái)沒有任何難度哩簿、注意實(shí)現(xiàn)了RunAble接口）——RunAbleLogProxy代碼：

package com.mmb.proxy;
public class ComplexClient {
public static void main(String[] args) {
    RunAbleTimeProxy runAbleTimeProxy = new RunAbleTimeProxy(new Dog());
    RunAbleLogProxy runAbleLogProxy = new RunAbleLogProxy(new Dog());
    runAbleLogProxy.running();
    runAbleTimeProxy.running();

    System.out.println("---------------");

    RunAbleLogProxy runAbleLogProxy1 = new RunAbleLogProxy(new Dog());
    RunAbleTimeProxy runAbleTimeProxy1 = new RunAbleTimeProxy(runAbleLogProxy1);
    runAbleTimeProxy1.running();

    System.out.println("========================");

    RunAbleTimeProxy runAbleTimeProxy2 = new RunAbleTimeProxy(new Dog());
    RunAbleLogProxy runAbleLogProxy2 = new RunAbleLogProxy(runAbleTimeProxy2);

    runAbleLogProxy2.running();
}
}

結(jié)果：

log is start 
Dog is running
log is end 
start time is 1433257548692
Dog is running
end time is 1433257549486
it takes 794 ms
---------------
start time is 1433257549486
log is start 
Dog is running
log is end 
end time is 1433257549802
it takes 316 ms
========================
log is start 
start time is 1433257549802
Dog is running
end time is 1433257549980
it takes 178 ms
log is end 

4宵蕉、繼承與聚合

留心的可以發(fā)現(xiàn)酝静、上面的靜態(tài)代理是一步步從類的繼承走向聚合的。首先是通過(guò)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)單一類的代理羡玛、這樣的代理形入、一個(gè)代理類只能代理一個(gè)類或者其父類。如果想代理別的類缝左、或者對(duì)同一類實(shí)現(xiàn)不同的代理亿遂、那就要另造代理類、如果需要代理的類特別多渺杉、則隨之衍生的代理類則無(wú)限的膨脹下去蛇数、簡(jiǎn)稱——類爆炸。這樣的話我們基本看不到他們的可取之處是越。設(shè)計(jì)的不合理可以定位與對(duì)Java多態(tài)的沒有充分利用耳舅。
當(dāng)我們使用聚合的時(shí)候、發(fā)現(xiàn)會(huì)靈活的太多倚评、最起碼進(jìn)一步解決了繼承所帶來(lái)的類爆炸的問(wèn)題（當(dāng)然沒有完全解決浦徊、對(duì)于不同的功能還是要我們?nèi)?shí)現(xiàn)不同的代理類）、代理?yè)碛斜淮眍惖母割愐锰煳唷⑦@樣代理可以代理代理類盔性、這種隨意的組合無(wú)疑讓我們方便很多！這是繼承所不能帶給我們的優(yōu)勢(shì)呢岗。同時(shí)從這里可以看出一點(diǎn)：從接口出發(fā)的優(yōu)勢(shì)冕香！所以我們?cè)谟迷S多框架的時(shí)候、他會(huì)強(qiáng)制要求我們提供接口后豫、然后再提供他的實(shí)現(xiàn)類悉尾、就是為了更強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性！說(shuō)到底這就是一種抽象挫酿、多態(tài)的應(yīng)用构眯！

四、動(dòng)態(tài)代理

1早龟、動(dòng)態(tài)代理的產(chǎn)生

通過(guò)靜態(tài)處理之后惫霸、我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與理想更進(jìn)一步了。最起碼上面的看起來(lái)并不是需要寫那么多的類了拄衰。但是還是要避免不了的去寫不同的類的代理它褪、不同功能的代理。那么有沒有可能使用一個(gè)類來(lái)完成上面的所有功能的呢翘悉？
動(dòng)態(tài)代理茫打！動(dòng)態(tài)代理可以對(duì)任意的對(duì)象、任意的接口的方法、實(shí)現(xiàn)任意的代理老赤！我們不必關(guān)心轮洋、也關(guān)心不了代理內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)、只要按照代理類的要求來(lái)使用他抬旺、就能實(shí)現(xiàn)上面的功能弊予。當(dāng)然、孤木不成林开财、我們需要按照他的要求來(lái)實(shí)現(xiàn)具有自己指定功能的類汉柒、以及被代理類。

2责鳍、動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)

a）既然我們的目標(biāo)是對(duì)任意對(duì)象碾褂、任意接口的方法、實(shí)現(xiàn)任意的代理历葛、顯然要使用的是一個(gè)高度抽象的接口正塌、或者類來(lái)構(gòu)建骨架。然后在使用時(shí)傳入具體的實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象恤溶。
b）開始的模型從簡(jiǎn)單的開始乓诽、就為一個(gè)Bird生成一個(gè)動(dòng)態(tài)代理。保留Bird類和FlyAble接口咒程、接下來(lái)就圍繞如何使用動(dòng)態(tài)代理來(lái)生成Bird的代理類鸠天。
c）既然是需要有任意性、那么就先定義一個(gè)所有代理類必須實(shí)現(xiàn)的接口InvocationHandler孵坚、使得代理類具有任意性粮宛、并且聲明一個(gè)方法invoke(Object o, Method m)、用于調(diào)用實(shí)現(xiàn)類中的此方法來(lái)實(shí)現(xiàn)代理卖宠。InvocationHandler接口：

package com.mmb.designPattern;
import java.lang.reflect.Method;

public interface InvocationHandler {
//    此方法是在Proxy中真正被執(zhí)行的，是核心
//    o是被帶理的對(duì)象忧饭，m是被執(zhí)行的方法

public void invoke(Object o ,Method m);
}

d）InvocationHandler的一個(gè)實(shí)現(xiàn)子類：TimeHandler(它不再是某一具體類的時(shí)間代理扛伍、而是Object)：

package com.mmb.designPattern;

import java.lang.reflect.Method;

public class TimeHandler implements InvocationHandler {
//被代理對(duì)象
public Object target;
public TimeHandler(Object o)
{
    this.target = o;
}
/**
 * 細(xì)心的可以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)參數(shù)Object、并沒有使用词裤。
 * 只是在這里沒有使用刺洒、我們可以按照自己的需求、吼砂、
 * 傳入一個(gè)需要借助的Object來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的功能逆航。
 * 此方法會(huì)在Proxy中生成的代理類$Proxy1被真正的執(zhí)行、Object會(huì)傳this渔肩、也就是$Proxy1!
 */
@Override
public void invoke(Object o, Method m) {
    long start = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("start time is " + start);
    System.out.println(o.getClass().getName());
    try{
        m.invoke(target);
    }
    catch (Exception e)
    {
        e.printStackTrace();;
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("end time is " + end);
    System.out.println("it takes " + (end-start) +" ms");
}
}

因俐、e）接下來(lái)就是核心的Proxy！Proxy只有一個(gè)功能——為我們產(chǎn)生代理類！當(dāng)然需要條件抹剩、為誰(shuí)產(chǎn)生代理類（包括他的所有方法）撑帖？產(chǎn)生什么樣的代理類？這個(gè)類當(dāng)我們完成之后澳眷、就不必再修改胡嘿。就是因?yàn)樗娜我庑裕‘?dāng)然這里面使用的點(diǎn)反射的東西钳踊、但是也沒有多少衷敌、看懂不難。
f）主要實(shí)現(xiàn)思路：
i拓瞪、將所有方法代碼拼接成字符串逢享、
ii、 將生成代理類的代碼拼接成字符串（包含所有方法拼接成的字符串）吴藻、iii瞒爬、將此字符串寫入文件中、使用JavaComplier對(duì)齊進(jìn)行編譯沟堡、
v侧但、load進(jìn)內(nèi)存供我們使用。返回代理實(shí)例航罗。
Proxy代碼：

package com.mmb.designPattern;

import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.StandardJavaFileManager;
import javax.tools.ToolProvider;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

/**

• 為所有的類生成指定的代理類禀横。

• 簡(jiǎn)單起見僅僅考慮沒有返回值沒有參數(shù)的方法的代理。

• @author mmb

• */
  public class Proxy {
  public static Object newInstance(Class interfaceA, InvocationHandler h) throws Exception {

   String methodStr = "";
   String rt = "\r\n";
   Method[] methods = interfaceA.getMethods();
   for (Method m : methods)
   {
       methodStr = "@Override" + rt +
               "public void " + m.getName() + "(){" + rt +
               "    try {" + rt +
               "        Method md = " + interfaceA.getName() + ".class.getMethod(\"" + m.getName() + "\");" + rt +
               "        h.invoke(this, md);" + rt +
               "    }catch(Exception e) {e.printStackTrace();}" + rt +
               "}";
   }
   String src =  "package com.mmb.designPattern;" + rt +
           "import java.lang.reflect.Method;" + rt +
           "public class $Proxy1 implements " + interfaceA.getName() + "{" + rt +
           "   com.mmb.designPattern.InvocationHandler h;" + rt +
           "   public $Proxy1(InvocationHandler h){" + rt +
           "       this.h = h;" + rt +
           "   }" + rt +
           "   "+methodStr +
           "}";
  
   String fileName = "C:\\WorkPlace\\DesignPattern\\src\\com\\mmb\\designPattern\\$Proxy1.java";
   File f = new File(fileName);
   FileWriter fw = new FileWriter(f);
   fw.write(src);
   fw.flush();
   fw.close();
  
   //compile the proxy class
   JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
   StandardJavaFileManager fileMgr = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
   Iterable units = fileMgr.getJavaFileObjects(fileName);
   JavaCompiler.CompilationTask t = compiler.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);
   t.call();
   fileMgr.close();
  
   //load into memory and create an instance
   URL[] urls = new URL[]{new URL("file:/" + "C:\\WorkPlace\\DesignPattern\\src")};
   URLClassLoader ul = new URLClassLoader(urls);
   Class c = ul.loadClass("com.mmb.designPattern.$Proxy1");
   Constructor ctr = c.getConstructor(InvocationHandler.class);
   Object m = ctr.newInstance(h);
   return m;
  
    }
  
   public static void main(String[] args) throws  Exception{
  
   Proxy proxy = new Proxy();
   Car car = new Car();
   TimeHandler timeHandler = new TimeHandler(car);
       Object o = Proxy.newInstance(RunAble.class, timeHandler);
   System.out.println(o);
   }
  }
  

生成的代理類 $Proxy1

package com.mmb.designPattern;
import java.lang.reflect.Method;
public class $Proxy1 implements
com.mmb.designPattern.RunAble{
 com.mmb.designPattern.InvocationHandler h;
   public $Proxy1(InvocationHandler h){
   this.h = h;
   }
   @Override
 public void running(){
try {
    Method md = com.mmb.designPattern.RunAble.class.getMethod("running");
    h.invoke(this, md);
}catch(Exception e) {e.printStackTrace();}
}}

五：CGLIB

spring的AOP主要是由動(dòng)態(tài)代理和CGLIB來(lái)完成代理粥血。

1柏锄、CGLIB：是針對(duì)類生成代理，針對(duì)指定的類生成一個(gè)子類复亏，覆蓋里面的方法趾娃，所以指定的類不能是final包括方法。
2：如果目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了接口缔御，默認(rèn)情況下會(huì)采用JDK的動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)AOP
3：目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了接口抬闷，可以強(qiáng)制使用CGLIB實(shí)現(xiàn)AOP
4：如目標(biāo)對(duì)象沒有實(shí)現(xiàn)接口，必須采用CGLIB庫(kù)耕突，spirng會(huì)自動(dòng)在JDK動(dòng)態(tài)代理和CGLIB之間轉(zhuǎn)換

六：總結(jié)補(bǔ)充

1笤成、總結(jié)

代理到這里就告一段落了、從問(wèn)題的產(chǎn)生眷茁、到一步步的解決炕泳、優(yōu)化。從繼承式的靜態(tài)代理到聚合式的靜態(tài)代理上祈、從靜態(tài)代理到動(dòng)態(tài)代理培遵、逐漸的揭示了代理的功能與實(shí)現(xiàn)方式浙芙。當(dāng)一個(gè)代理類被創(chuàng)建好之后、我們就不必再關(guān)心他的信息荤懂、包括如何實(shí)現(xiàn)茁裙、具體在哪里等等、所要知道的就是如何使用即可节仿。
我們完全可以通過(guò)配置文件來(lái)指定我們想要使用的代理類晤锥。這點(diǎn)是不是讓你想到了spring的AOP？沒錯(cuò)廊宪、spring的AOP是動(dòng)態(tài)代理的一種應(yīng)用矾瘾、而不是動(dòng)態(tài)代理是AOP的一種應(yīng)用、別弄混了箭启。
還有點(diǎn)題外話壕翩、spring控制的事務(wù)是在什么時(shí)候開啟的？是在調(diào)用Dao層開啟的還是在調(diào)用Service層還是Action層傅寡？答案：一個(gè)Service層有可能調(diào)用多個(gè)Dao放妈、所以是在調(diào)用Service層方法開始、方法執(zhí)行完之后結(jié)束荐操、根據(jù)結(jié)果來(lái)判斷是提交還是回滾芜抒。

以上內(nèi)容：嚴(yán)重參考 http://blog.csdn.net/crave_shy/article/details/21000887
后面是我自己擴(kuò)充的一些知識(shí)

七、JDK的Proxy類的使用方法

先發(fā)布了托启，這部分宅倒，等我學(xué)明白了再寫