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详解JAVA动态代理

文档更新说明

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2018年09月24日 v1.0 初稿

代理在生活中很常见，比如说婚介网站，其实就是找对象的代理；还有社保代理、人事代理；还有找黄牛抢票，其实也是一种代理；而这些代理，在JAVA中也是有对应实现的。

1、为什么要动态代理

动态代理的作用其实就是在不修改原代码的前提下，对已有的方法进行增强。
关键点：

不修改原来已有的代码（满足设计模式的要求）
对已有方法进行增强

2、举个栗子

我们用一个很简单的例子来说明：Hello类，有一个introduction方法。

现在我们的需求就是不修改Hello类的introduction方法，在introduction之前先sayHello，在introduction之后再sayGoodBye

3、实现方式

JAVA中，实现动态代理有两种方式，一种是JDK提供的，一种是第三方库CgLib提供的。特点如下：

JDK动态代理：被代理的目标类需要实现接口
CgLib方式：可以对任意类实现动态代理

3.1、JDK动态代理

JDK动态代理需要实现接口，然后通过对接口方法的增强来实现动态代理

所以要使用JDK动态代理的话，我们首先要创建一个接口，并且被代理的方法要在这个接口里面

3.1.1、创建一个接口

我们创建一个接口如下：

Personal.java

public interface Personal {

  /**
   * 被代理的方法
   */
  void introduction();

}

3.1.2、实现接口

创建接口实现类，并且完成introduction方法

PersonalImpl.java

public class PersonalImpl implements Personal {
  @Override
  public void introduction() {
    System.out.println("我是程序员！");
  }
}

3.1.3、创建代理类

JDK代理的关键就是这个代理类了，需要实现InvocationHandler

在代理类中，所有方法的调用都好分发到invoke方法中。我们在invoke方法完成对方法的增强即可

JDKProxyFactory.java

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

public class JDKProxyFactory implements InvocationHandler {

  /**
   * 目标对象
   */
  private T target;

  /**
   * 构造函数传入目标对象
   *
   * @param target 目标对象
   */
  public JDKProxyFactory(T target) {
    this.target = target;
  }

  /**
   * 获取代理对象
   *
   * @return 获取代理
   */
  public T getProxy() {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    // 对方法增强
    System.out.println("大家好！");
    // 调用原方法
    Object result = method.invoke(target, args);
    // 方法增强
    System.out.println("再见！");
    return result;
  }
}

就这样，JDK动态代理的代码就完成了，接下来写一份测试代码

3.1.4、编写测试代码

为了方便测试，我们编写一个test方法

同时为了查看class文件，还添加了一个generatorClass方法，这个方法可以将动态代理生成的.class输出到文件

ProxyTest.java

import org.junit.Test;
import sun.misc.ProxyGenerator;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ProxyTest {

  @Test
  public void testJdkProxy() {
    // 生成目标对象
    Personal personal = new PersonalImpl();
    // 获取代理对象
    JDKProxyFactory proxyFactory = new JDKProxyFactory<>(personal);
    Personal proxy = proxyFactory.getProxy();

    // 将proxy的class字节码输出到文件
    generatorClass(proxy);

    // 调用代理对象
    proxy.introduction();
  }

  /**
   * 将对象的class字节码输出到文件
   *
   * @param proxy 代理类
   */
  private void generatorClass(Object proxy) {
    FileOutputStream out = null;
    try {
      byte[] generateProxyClass = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxy.getClass().getSimpleName(), new Class[]{proxy.getClass()});
      out = new FileOutputStream(proxy.getClass().getSimpleName() + ".class");
      out.write(generateProxyClass);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    } finally {
      if (out != null) {
        try {
          out.close();
        } catch (IOException e) {
          // TODO Auto-generated catch block
        }
      }
    }

  }

}

3.1.5、查看运行结果

可以看到，运行test方法之后，控制台打印出如下：

大家好！
我是程序员！
再见！

我们在introduction方法前和后都成功增加了功能，让这个程序员的自我介绍瞬间变得更加有礼貌了。

3.1.6、探探动态代理的秘密

动态代理的代码并不多，那么JDK底层是怎么帮我们实现的呢？

在测试的时候我们将动态生成的代理类的class字节码输出到了文件，我们可以反编译看看。

结果有点长，就不全部贴出来了，不过我们可以看到，里面有一个introduction方法如下：

/**
* the invocation handler for this proxy instance.
* @serial
*/
protected InvocationHandler h;

protected Proxy(InvocationHandler h) {
  Objects.requireNonNull(h);
  this.h = h;
}

public final void introduction() throws {
    try {
      super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
    } catch (RuntimeException | Error var2) {
      throw var2;
    } catch (Throwable var3) {
      throw new UndeclaredThrowableException(var3);
    }
  }

原来，生成的代理对象里面，引用了我们的InvocationHandler，然后在将introduction方法里面调用了InvocationHandler的introduction，而InvocationHandler是由我们编写的代理类，在这里我们增加了sayHello和sayGoodBye操作，然后还调用了原对象的introduction方法，就这样完成了动态代理。

3.2、CgLib动态代理

CgLib动态

3.2.1、创建被代理对象

由于CgLib不需要实现接口，所以我们不需要创建接口文件了（当然，你要有接口也没有问题）

直接创建目标类，实现introduction方法

PersonalImpl.java

public class PersonalImpl {
  public void introduction() {
    System.out.println("我是程序员！");
  }
}

3.2.2、创建代理类

同样，我们也需要创建代理类，并且在这里实现增强的逻辑，这次我们不是实现InvocationHandler接口了，而是实现CgLib提供的接口MethodInterceptor，都是类似的，MethodInterceptor中，全部方法调用都会交给intercept处理，我们在intercept添加处理逻辑即可。

CgLibProxyFactory.java

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CgLibProxyFactory implements MethodInterceptor {

  /**
   * 获取代理对象
   *
   * @param tClass 被代理的目标对象
   * @return 代理对象
   */
  public T getProxyByCgLib(Class tClass) {
    // 创建增强器
    Enhancer enhancer = new Enhancer();

    // 设置需要增强的类的类对象
    enhancer.setSuperclass(tClass);

    // 设置回调函数
    enhancer.setCallback(this);

    // 获取增强之后的代理对象
    return (T) enhancer.create();
  }

   /**
   * 代理类方法调用回调
   * 
   * @param obj 这是代理对象，也就是[目标对象]的子类
   * @param method [目标对象]的方法
   * @param args 参数
   * @param proxy 代理对象的方法
   * @return 返回结果，返回给调用者
   * @throws Throwable
   */
  @Override
  public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {

    System.out.println("大家好！");

    Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);

    System.out.println("再见！");

    return result;
  }
}

3.2.3、编写测试代码

在刚才的测试方法中，我们添加一个cglib的测试方法：

@Test
public void testCgLibProxy() {
  // 生成被代理的目标对象
  PersonalImpl personal = new PersonalImpl();
  
  // 获取代理类
  CgLibProxyFactory proxyFactory = new CgLibProxyFactory<>();
  PersonalImpl proxy = proxyFactory.getProxyByCgLib((Class) personal.getClass());

  // 将proxy的class字节码输出到文件
  generatorClass(proxy);

  // 调用代理对象
  proxy.introduction();
}

3.2.4、查看运行结果

运行测试用例，可以看到跟JDK的实现一样的效果

大家好！
我是程序员！
再见！

3.2.5、探探动态代理的秘密

跟JDK的测试一样，我们也来看看生成的class文件

public final void introduction() throws {
  try {
    super.h.invoke(this, m7, (Object[])null);
  } catch (RuntimeException | Error var2) {
    throw var2;
  } catch (Throwable var3) {
    throw new UndeclaredThrowableException(var3);
  }
}

可以发现，与JDK的动态代理并没有区别。

4、如何选择

既然有两种实现方式，那么到底应该怎么选择呢？

就两个原则：

目标类有接口实现的，JDK和CgLib都可以选择，你开心就好
目标类没有实现任何接口，那只能用CgLib了

5、后记

其实在第一次看到动态代理的时候，我就想不明白，我们都把目标类new出来了，为什么还要将目标类丢给代理类呢？为什么不直接调用目标类对应的方法呢？

后来才发现，原来我没搞清楚动态代理的使用场景，场景很清晰，就是：

不修改原来已有的代码（满足设计模式的要求）
对已有方法进行增强
关键是增强，代理类里面我们是可以添加很多处理逻辑的，从而实现增强效果。就像黄牛抢票比我们厉害些一样。

以上所述是小编给大家介绍的JAVA动态代理详解整合，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对创新互联网站的支持！


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