Java设计模式之动态代理

动态代理的意义在于生成一个占位（又称代理对象），来代理真实对象，从而控制真实对象的访问。

我们首先来谈谈什么是代理模式。假设客户带着需求去找公司，显然不会直接和软件工程师谈，而是和商务谈，此时客户会认为商务就代表公司，客户是通过商务去访问软件工程师的。我们就可以认为商务（代理对象）代理了软件工程师（真实对象），因此，代理的作用就是，在真实对象访问之前或者之后加入对应的逻辑，或者根据其他规则控制是否使用真实对象。

商务和软件工程师是代理和被代理的关系，客户是通过商务去访问软件工程师的。此时客户就是程序中的调用者，商务就是代理对象，软件工程师就是真实对象。我们需要在调用者调用对象之前产生一个代理对象，而这个代理对象需要和真实对象建立代理关系，所以代理必须分为两个步骤：

• 代理对象和真实对象建立代理关系
• 实现代理对象的代理逻辑方法

在java中有多种动态代理技术，比如jdk、cglib、javassist、asm，其中最常用的动态代理技术有两种：一种是jdk动态代理，这是jdk自带的功能；另一种是cglib，这是第三方提供的一个技术。目前，spring常用jdk和cglib，而mybatis还使用了javassist。（cglib的底层原理是asm）

本文只讨论两种最常用的动态代理技术：jdk和cglib。在jdk动态代理中必须使用接口，而cglib不需要，所以使用cglib会更简单一点。下面依次讨论这两种技术。

一.jdk动态代理

jdk动态代理是java.lang.reflect.*包提供的方式。它必须借助一个接口才能产生代理对象，所以先定义接口helloworld：

public interface helloworld {
  void sayhelloworld();
}

然后提供实现类helloworldimpl来实现接口：

public class helloworldimpl implements helloworld {
  @override
  public void sayhelloworld(){
    system.out.println("hello world");
  }
}

这是最简答的java接口和实现类的关系，此时可以开始动态代理了。按照我们之前的分析，先要建立代理对象和真实对象的关系，然后实现代理逻辑，所以一共分为两个步骤。在jdk动态代理中，代理逻辑类必须去实现java.lang.reflect.invocationhandler接口，它定义了一个invoke方法，并提供接口数组用于下挂代理对象。我们自己定义一个jdk动态代理的类：

public class myjdkproxyexample implements invocationhandler{
  /**
   * @description 真实对象
   **/
  private object target = null;
  /**
   * @author haozz
   * @date 2018-05-21 10:54
   * @param target 真实对象
   * @return 代理对象
   * @throws
   * @description 建立代理对象和真实对象的代理关系，并返回代理对象
   **/
  public object getproxy(object target) {
    this.target = target;
    return proxy.newproxyinstance(target.getclass().getclassloader(),target.getclass().getinterfaces(),this);
  }
  /**
   * @author haozz
   * @date 2018-05-21 11:09
   * @param proxy 代理对象
   * @param method 当前调度方法
   * @param args 当前方法参数
   * @return 代理结果
   * @throws throwable 异常
   * @description 代理方法逻辑
   **/
  @override
  public object invoke(object proxy, method method,object [] args) throws throwable{
    system.out.println("进入代理逻辑方法");
    system.out.println("在调度真实对象之前的服务");
    object obj = method.invoke(target,args);//相当于调用sayhelloworld方法
    system.out.println("在调度真实对象之后的服务");
    return obj;
  }
}

第一步，通过getproxy()方法建立代理对象和真实对象的关系，并返回代理对象。首先用类的属性target保存了真实对象，然后通过proxy.newproxyinstance()方法建立并生成代理对象，该方法中包含3个参数：

• 第1个是类加载器，这里采用了target本身的类加载器；
• 第2个是把生成的动态代理对象下挂在哪些接口下，这个写法就是放在target实现的接口下。helloworldimpl对象的接口显然就是helloworld，代理对象可以这样声明：helloworld proxy = xxxx;；
• 第3个是定义实现方法逻辑的代理类，this表示当前对象，它必须实现invocationhandler接口的invoke方法，它就是代理逻辑方法的现实方法。

第二步，通过invoke方法实现代理逻辑方法。invoke方法的3个参数：

• proxy，代理对象，就是getproxy方法生成的对象；
• method，当前调度的方法；
• args，当前调度方法的参数。

当我们使用了代理对象调度方法后，它就会进入到invoke方法里面。

object obj = method.invoke(target,args);

这行代码相当于调度真实对象的方法，只是通过反射实现。类比前面的例子，proxy相当于商务，target相当于软件工程师，getproxy方法就是建立商务和软件工程师之间的代理关系，invoke方法就是商务逻辑。

测试jdk动态代理：

@test
public void testjdkproxy(){
  myjdkproxyexample jdkproxy = new myjdkproxyexample();
  //绑定关系，因为挂在接口helloworld下，所以声明代理对象helloworld proxy
  helloworld proxy = (helloworld) jdkproxy.getproxy(new helloworldimpl());
  //此时helloworld对象已经是一个代理对象，它会进入代理的逻辑方法invoke里
  proxy.sayhelloworld();
}

首先通过getproxy方法绑定了代理关系，然后在代理对象调度sayhelloworld方法时进入了代理的逻辑，测试结果如下：

进入代理逻辑方法
在调度真实对象之前的服务
hello world
在调度真实对象之后的服务

此时，在调度打印hello world之前和之后都可以加入相关的逻辑，甚至可以不调度hello world的打印。

个人小结：jdk动态代理要求真实对象和代理对象之间是实现类和接口的关系，创建一个代理逻辑类实现invocationhandler接口，其中getproxy方法用于生成代理对象，然后重写invoke方法。

二.cglib动态代理

jdk动态代理必须提供接口才能使用，在一些不能提供接口的环境中，只能采用其他第三方技术，比如cglib动态代理，这里提供cglib动态代理的相关jar包，供学习和测试使用。它的优势在于不需要提供接口，只要一个非抽象类就能实现动态代理。

cglib原理：动态生成一个要代理类的子类，子类重写要代理的类的所有不是final的方法。在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，顺势织入横切逻辑。它比使用java反射的jdk动态代理要快。cglib底层：使用字节码处理框架asm，来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用asm，因为它要求你必须对jvm内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。cglib缺点：对于final方法，无法进行代理。cglib广泛地被许多aop的框架使用，例如spring aop和dynaop。hibernate使用cglib来代理单端single-ended(多对一和一对一)关联。

我们以下面这个类为例：

public class reflectserviceimpl {
  public void sayhello(string name){
    system.out.println("hello "+name);
  }
}

它不存在实现任何接口，所以不能使用jdk动态代理，这里采用cglib动态代理技术：

public class mycglibproxyexample implements methodinterceptor{
  /**
   * @author haozz
   * @date 2018-05-21 15:11
   * @param cls class类
   * @return class类的cglib对象
   * @throws
   * @description 生成cglib代理对象
   **/
  public object getproxy(class cls){
    //cglib增强类对象
    enhancer enhancer = new enhancer();
    //设置增强类型
    enhancer.setsuperclass(cls);
    //定义代理逻辑对象为当前对象，要求当前对象实现methodinterceptor方法
    enhancer.setcallback(this);
    //生成并返回代理对象
    return enhancer.create();
  }
  /**
   * @author haozz
   * @date 2018-05-21 15:17
   * @param proxy 代理对象
   * @param method 目标方法
   * @param args 目标方法参数
   * @param methodproxy 方法代理
   * @return 代理逻辑返回
   * @throws throwable 异常
   * @description 代理逻辑方法
   **/
  @override
  public object intercept(object proxy, method method, object[] args, methodproxy methodproxy)throws throwable{
    system.out.println("调用真实对象前");
    //cglib反射调用真实对象方法
    object result = methodproxy.invokesuper(proxy,args);
    system.out.println("调用真实对象后");
    return result;
  }
}

这里用了cglib的加强者enhancer（net.sf.sglib.proxy.enhancer），通过设置超类的方法（setsuperclass），然后通过setcallback方法设置哪个类为它的代理类。其中，参数this表示当前对象，那就要求用this这个对象实现接口methodinterceptor（net.sf.sglib.proxy.methodinterceptor）的方法intercept，然后返回代理对象。那么此时当前类的intercept方法就是其代理逻辑方法，其参数内容见代码注解，我们在反射真实对象方法前后进行了打印，cglib是通过如下代码完成的：

object result = methodproxy.invokesuper(proxy,args);

测试一下cglib动态代理：

@test
public void testcglibproxy(){
  mycglibproxyexample cglibproxy = new mycglibproxyexample();
  reflectserviceimpl obj = (reflectserviceimpl) cglibproxy.getproxy(reflectserviceimpl.class);
  obj.sayhello("haozz");
}

得到结果：

调用真实对象前
hello haozz
调用真实对象后

个人小结：cglib动态代理相对简单一些，通过字节码技术为需要代理的类生成一个子类，它不需要提供接口，只需写一个代理逻辑类并实现methodinterceptor接口，其中getproxy方法用于生成代理对象，然后重写intercept方法即可。

总结

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