最全介绍的代理模式---第二节-JDK 动态代理

Posted 2023-02-06 AnWen~

五、动态代理

优势：在静态代理中目标类很多时候，可以使用动态代理，避免静态代理的缺点：

动态代理中目标类即使有很多：

1）代理类数量可以很少

2）当你修改了接口中的方法时，不会影响代理类

1、介绍

​ 在程序执行过程中，由JVM根据反射机制，创建代理类对象，并动态的指定要代理的目标类。换句话说，动态代理是一种创建Java对象的能力，让你不需要定义代理类的 .java源文件（如：Taobao类），就能创建代理类对象。

​ 其实，就是jdk运行期间，动态创建class字节码并加载到JVM中。

动态：在程序执行时，调用 JDK 提供的方法才能创建代理类的对象

【注】：

1）动态代理：使用反射机制，在程序执行中，创建代理类对象；代理的目标类是活动的，可设置的。如，设置不同的目标类，给不同的目标随时创建代理。

2）静态代理：代理类时手工实现的Java文件；代理的目标对象是规定的。

在Java中，要想创建对象：

1）创建类文件，JVM把文件编译为class

2）使用构造方法，创建类的对象

2、实现方法

（1）JDK动态代理：使用Java反射包中的类和接口实现动态代理的功能。

反射包：Java.lang.reflect，主要用到：InvocationHandler、Method、Proxy

（2）Cglib动态代理：Cglib是第三方的工具库，创建代理对象。

原理：继承。Cglib通过继承目标类，创建它的子类，在子类中重写父类中同名的方法，实现功能的修改。

​ 因为Cglib是继承、重写方法，所以要求目标类不能是final的，方法也不能是final的。Cglib的要求目标类比较宽松，只要能继承就可以了。Cglib在很多框架中使用，比如，Mybatis、spring框架中都有使用。

​ Cglib（Code Generation Library）是一个开源项目，是一个强大的、高性能的、高质量的Code生产类库，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口，广泛被许多的AOP的框架中使用，如，Spring AOP。

​ 使用 JDK 的 Proxy 实现代理，要求目标类与代理类实现相同的接口，若目标类不存在接口，则无法使用该方法实现。

​ 对于无接口的类，要为其创建动态代理，就要使用Cglib来实现。Cglib 代理的生成原理是生成目标类的子类，而子类是增强的，这个子类对象就是代理对象。所以，使用 Cglib 生成动态代理，要求目标类必须能够被继承，即不能是final类。

3、JDK动态代理

反射包：Java.lang.reflect，主要用到：InvocationHandler、Method、Proxy

（1）InvocationHandler 接口----调用处理器【实际上表示你这代理到底要干什么！！】

事件处理，执行目标对象的方法时，会触发事件处理器方法，会把当前执行的目标对象方法作为参数传入。

接口中就一个方法 invoke()，表示代理对象要执行的功能代码，换句话说，代理类要实现的功能（下面列举的两种功能）放在invoke() 中

• 代理类完成的功能：

调用目标方法，执行目标方法的功能；

功能增强，在目标方法调用时，增强功能。

• 代码：

public interface InvocationHandler 
    // proxy JDK创建的代理对象，无需赋值，不需要你管理，没什么用
    // method 目标对象中的方法，JDK提供Method对象，就是要调用目标对象的某个方法的Method对象
    // args 调用目标对象某个方法时接受的参数，JDK提供的，不需要认为参与
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;

• 怎么用：

创建类，实现InvocationHandler接口

重写invoke()，吧原来静态代理中的代理类要完成的功能写在这里

（2）Method 类------表示方法的，确切地说是目标类中的方法

作用：通过Method可以执行某个方法类的方法：Method.invoke()

【注】这里的invoke与上面提到的invoke 完全不一样，只是名字碰巧一样。

• 上面提及的invoke：接口中的方法；
• 这里提及的invoke：类中的方法。

在动态代理中的使用方法：method.invoke(目标对象，方法的参数args);

【注】可以执行任一对象的方法，而不需要知道这个方法的名称

说明：method.invoke() 就是用来执行目标方法的，等同于静态代理中的

float price = factory.sell(amount);

（3）Proxy 类：核心的对象，创建代理对象。之前创建对象都是new类的构造方法（）。现在我们是使用proxy类的方法，代替new的使用。

• 方法：静态方法 newProxyInstance(）

• 作用是：创建代理对象，等同于静态代理中的 TaoBao taoBao=new TaoBao()

• 代码：

public class Proxy implements java.io.Serializable 
	@CallerSensitive
    // 这里会用到反射机制
    // ClassLoader loader 当前目标对象使用的类加载器，获取加载器的方固定：target.getClass().getClassLoader()
    // Class<?>[] interfaces 目标对象要实现的接口，用泛型确认类型：target.getClass().getInterfaces()。实际上，这个参数给代理对象提供了一组接口，这个代理对象会实现这些接口。
    //  InvocationHandler h 我们自己写的，代理类要完成的功能
    // 返回对象 ---> 代理对象
    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    ....此处省略

（4）实现动态代理的步骤：

创建接口，定义目标类要完成的功能；

创建目标类实现接口；

创建InvocationHandler接口的实现类，在invoke方法中完成代理类的功能：

• 调用目标方法
• 增强功能

使用Proxy类的静态方法newProxyInstance()，创建代理对象，并把返回值转为接口类型。

（5）UML类图：

（6）代码：

***UsbSell接口

// 表示功能的厂家，或者商家要完成的功能
public interface UsbSell 
    // 定义方法
    // amount: 表示一次购买的数量，暂时不用
    // 返回表示一个U盘的价格
    float sell(int amount);

    // 可以定义多个其他的方法

***UsbKingFactory类

// 目标类：金士顿厂家,不接用户的单独购买
public class UsbKingFactory implements UsbSell 
    @Override
    public float sell(int amount) 
        // 一个128G的U盘85元
        // 后期可以根据amount，可以实现不同的价格，比如1000个，单价85元，
        System.out.println("目标类中，执行sell目标方法");
        return 85.0f;
    

***MySellHandler类

// 必须实现InvocationHandler，完成代理类需要完成的功能（1、待用目标方法；2、功能增强）
public class MySellHandler implements InvocationHandler 
    private Object target = null;
    // 动态代理：目标对象是活动的，不是固定的，需要传入进来
    // 传入是谁，就给谁创建代理对象
    public MySellHandler(Object target)
        this.target = target;
    
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable 
        // 向厂家发送订单，告诉厂家，我买了U盘，厂家发货
        //float price = factory.sell(amount);//厂家的价格
        Object res = method.invoke(target,args);
        // 商家 需要加价，也就是dialing要增加价格
        // 这里相对于目标对象，就增强了功能
        // 代理类 在完成目标类方法调用后，增强了功能
        //price += 25;
        if(res!=null)
            Float price = (Float) res;//强转
            price += 25;
            res = price;
        
        // 在目标类的方法调用后。你做的其他功能，都是增强功能，如发放优惠券
        System.out.println("淘宝商家，给你返回一个优惠券，或者红包");
        return res;
    

***MainShop(客户端)

public class MainShop 
    public static void main(String[] args) 
        //1.创建对象,使用Proxy
        //2.创建目标对象
        UsbSell factory = new UsbKingFactory();
        //3.创建Invocationhandler对象
        InvocationHandler myHandle = new MySellHandler(factory);

        //4.创建代理对象
        UsbSell proxy = (UsbSell) Proxy.newProxyInstance
                (factory.getClass().getClassLoader(), // 通过反射得到目标对象的类加载器
                factory.getClass().getInterfaces(), // 通过反射得到目标对象的接口
                myHandle); // 执行功能的Handle
        // 这里 proxy.getclass().getName() = com.sun.proxy.$Proxy0 ,是可以转为目标对象所实现的所有接口
        System.out.println(proxy.getClass().getName());
        // factory.getClass().getInterfaces() 这个参数就说明了 目标对象 UsbKingFactory 有哪些，在创建代理对象的时候，会让代理对象自动实现这些接口，同时这个代理对象本身也实现Proxy
        // 只是这里进行了强转，转为 目标对象 UsbKingFactory 实现的接口 UsbSell
        //通过代理执行方法
        float price = proxy.sell(1);
        // 在执行这个 代理对象 执行 目标方法的时候，实际上用的是 myHandle 中的 invoke（）。
        // sell 方法 赋给 myHandle 中的 invoke 的 参数 method，参数 是 1
        System.out.println("通过动态代理对象,调用方法:" +price);
    

（7）JDK动态代理执行流程

最后，要知道动态代理是做什么的？

​ 可以在不改变原来目标方法功能的前提下，可以在代理中增强自己的功能代码

比如，在项目开发中，有一个功能是其他人（其他部门，其他小组的人）写好的，就可以使用动态代理，在 别人的基础上在自己的代理中增强功能。