深入理解java動(dòng)態(tài)代理機(jī)制

retrofit是一個(gè)解耦性非常高的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求框架，最近在研究的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)代理這個(gè)非常強(qiáng)大且實(shí)用的技術(shù)，這篇文章將作為retrofit的前置知識(shí)，讓大家認(rèn)識(shí)：動(dòng)態(tài)代理有哪些應(yīng)用場(chǎng)景,什么是動(dòng)態(tài)代理，怎樣使用，它的局限性在什么地方？

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動(dòng)態(tài)代理的應(yīng)用場(chǎng)景

1. AOP—面向切面編程，程序解耦

簡(jiǎn)言之當(dāng)你想要對(duì)一些類的內(nèi)部的一些方法，在執(zhí)行前和執(zhí)行后做一些共同的的操作，而在方法中執(zhí)行個(gè)性化操作的時(shí)候--用動(dòng)態(tài)代理。在業(yè)務(wù)量龐大的時(shí)候能夠降低代碼量，增強(qiáng)可維護(hù)性。

2. 想要自定義第三放類庫中的某些方法

我引用了一個(gè)第三方類庫，但他的一些方法不滿足我的需求，我想自己重寫一下那幾個(gè)方法，或在方法前后加一些特殊的操作--用動(dòng)態(tài)代理。但需要注意的是，這些方法有局限性，我會(huì)在稍后說明。

什么是動(dòng)態(tài)代理

以上的圖太過于抽象，我們從生活中的例子開始切入。

假如你是一個(gè)大房東（被代理人），你有很多套房子想要出租，而你覺得找租客太麻煩，不愿意自己弄，因而你找一個(gè)人來代理你（代理人），幫打理這些東西，而這個(gè)人（代理人也就是中介）在幫你出租房屋的時(shí)候?qū)δ闶杖∫恍┫鄳?yīng)的中介費(fèi)（對(duì)房屋出租的一些額外操作）。對(duì)于租客而言，中介就是房東，代理你做一些事情。

以上，就是一個(gè)代理的例子，而他為什么叫動(dòng)態(tài)代理，“動(dòng)態(tài)”兩個(gè)字體現(xiàn)在什么地方？

我們可以這樣想，如果你的每一套房子你都請(qǐng)一個(gè)代理人幫你打理，每當(dāng)你想再出租一套房子的時(shí)候你得再請(qǐng)一個(gè)，這樣你會(huì)請(qǐng)很多的代理人，花費(fèi)高額的中介成本，這可以看作常說的“靜態(tài)代理”。

但假如我們把所有的房子都交給一個(gè)中介來代理，讓他在多套房子之間動(dòng)態(tài)的切換身份，幫你應(yīng)付每一個(gè)租客。這就是一個(gè)“動(dòng)態(tài)代理”的過程。動(dòng)態(tài)代理的一大特點(diǎn)就是編譯階段沒有代理類在運(yùn)行時(shí)才生成代理類。

我們用一段代碼來看一下

房屋出租的操作

/**
*定義一個(gè)借口
**/
public interface RentHouse {
void rent();//房屋出租
void charge(String str);//出租費(fèi)用收取
}

房東

public class HouseOwner implements RentHouse {
public void rent() {
  System.out.println("I want to rent my house");
}

public void charge(String str) {
  System.out.println("You get : " + str + " RMB HouseCharge.");
}
}

中介

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

//　這個(gè)就是我們要代理的真實(shí)對(duì)象，即房東
private Object subject;

// 構(gòu)造方法，給我們要代理的真實(shí)對(duì)象賦初值
public DynamicProxy(Object subject) {
  this.subject = subject;
}

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  //　　在代理真實(shí)對(duì)象前我們可以添加一些自己的操作，中介收取中介費(fèi)
  System.out.println("before "+method.getName()+" house");

  System.out.println("Method:" + method.getName());

  //    如果方法是 charge 則中介收取100元中介費(fèi)
  if (method.getName().equals("charge")) {

    method.invoke(subject, args);
    System.out.println("I will get 100 RMB ProxyCharge.");

  } else {
    //  當(dāng)代理對(duì)象調(diào)用真實(shí)對(duì)象的方法時(shí)，其會(huì)自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到代理對(duì)象關(guān)聯(lián)的handler對(duì)象的invoke方法來進(jìn)行調(diào)用
    method.invoke(subject, args);
  }

  //　　在代理真實(shí)對(duì)象后我們也可以添加一些自己的操作
  System.out.println("after "+method.getName()+" house");

  return null;
}
}

客人

public class Client {
public static void main(String[] args)
{
  //  我們要代理的真實(shí)對(duì)象--房東
  HouseOwner houseOwner = new HouseOwner();

  //  我們要代理哪個(gè)真實(shí)對(duì)象，就將該對(duì)象傳進(jìn)去，最后是通過該真實(shí)對(duì)象來調(diào)用其方法的
  InvocationHandler handler = new DynamicProxy(houseOwner);

  /*
   * 通過Proxy的newProxyInstance方法來創(chuàng)建我們的代理對(duì)象，我們來看看其三個(gè)參數(shù)
   * 第一個(gè)參數(shù) handler.getClass().getClassLoader() ，我們這里使用handler這個(gè)類的ClassLoader對(duì)象來加載我們的代理對(duì)象
   * 第二個(gè)參數(shù)realSubject.getClass().getInterfaces()，我們這里為代理對(duì)象提供的接口是真實(shí)對(duì)象所實(shí)行的接口，表示我要代理的是該真實(shí)對(duì)象，這樣我就能調(diào)用這組接口中的方法了
   * 第三個(gè)參數(shù)handler， 我們這里將這個(gè)代理對(duì)象關(guān)聯(lián)到了上方的 InvocationHandler 這個(gè)對(duì)象上
   */
  RentHouse rentHouse = (RentHouse) Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), houseOwner
      .getClass().getInterfaces(), handler);//一個(gè)動(dòng)態(tài)代理類，中介

  System.out.println(rentHouse.getClass().getName());
  rentHouse.rent();
  rentHouse.charge("10000");
}
}

我們來看一下輸出

com.sun.proxy.$Proxy0
before rent house
Method:rent
I want to rent my house
after rent house
before charge house
Method:charge
You get : 10000 RMB HouseCharge.
I will get 100 RMB ProxyCharge.
after charge house

Process finished with exit code 0

輸出里有 before rent house以及after rent house，說明我們可以在方法的前后增加操作。再看輸出 I will get 100 RMB ProxyCharge. 中介收取了100塊的中介費(fèi)，說明我們不僅可以增加操作，甚至可以替換該方法或者直接讓該方法不執(zhí)行。

剛開始看代碼你可能會(huì)有很多疑惑，我們通過以下的內(nèi)容來看看動(dòng)態(tài)代理應(yīng)該怎么用。

動(dòng)態(tài)代理該如何使用

在java的動(dòng)態(tài)代理機(jī)制中，有兩個(gè)重要的類和接口，一個(gè)是 InvocationHandler(Interface)、另一個(gè)則是 Proxy(Class)，這一個(gè)類和接口是實(shí)現(xiàn)我們動(dòng)態(tài)代理所必須用到的。

每一個(gè)動(dòng)態(tài)代理類都必須要實(shí)現(xiàn)InvocationHandler這個(gè)接口（代碼中的中介），并且每個(gè)代理類的實(shí)例都關(guān)聯(lián)到了一個(gè)handler，當(dāng)我們通過代理對(duì)象調(diào)用一個(gè)方法的時(shí)候，這個(gè)方法的調(diào)用就會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)為由InvocationHandler這個(gè)接口的 invoke（對(duì)方法的增強(qiáng)就寫在這里面） 方法來進(jìn)行調(diào)用。

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

我們看到這個(gè)方法一共接受三個(gè)參數(shù)，那么這三個(gè)參數(shù)分別代表什么呢？

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
//proxy:　　指代我們所代理的那個(gè)真實(shí)對(duì)象
//method:　　指代的是我們所要調(diào)用真實(shí)對(duì)象的某個(gè)方法的Method對(duì)象
//args:　　指代的是調(diào)用真實(shí)對(duì)象某個(gè)方法時(shí)接受的參數(shù)

接下來我們來看看Proxy這個(gè)類

Proxy這個(gè)類的作用就是用來動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)代理對(duì)象的類，它提供了許多的方法，但是我們用的最多的就是 newProxyInstance 這個(gè)方法：

這個(gè)方法的作用就是得到一個(gè)動(dòng)態(tài)的代理對(duì)象，其接收三個(gè)參數(shù)，我們來看看這三個(gè)參數(shù)所代表的含義

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException

//loader:一個(gè)ClassLoader對(duì)象，定義了由哪個(gè)ClassLoader對(duì)象來對(duì)生成的代理對(duì)象進(jìn)行加載
//interfaces:一個(gè)Interface對(duì)象的數(shù)組，表示的是我將要給我需要代理的對(duì)象提供一組什么接口，如果我提供了一組接口給它，那么這個(gè)代理對(duì)象就宣稱實(shí)現(xiàn)了該接口(多態(tài))，這樣我就能調(diào)用這組接口中的方法了
//h:一個(gè)InvocationHandler對(duì)象，表示的是當(dāng)我這個(gè)動(dòng)態(tài)代理對(duì)象在調(diào)用方法的時(shí)候，會(huì)關(guān)聯(lián)到哪一個(gè)InvocationHandler對(duì)象上

這樣一來，結(jié)合上面給出的代碼，我們就可以明白動(dòng)態(tài)代理的使用方法了

動(dòng)態(tài)代理的局限性

從動(dòng)態(tài)代理的使用方法中我們看到其實(shí)可以被增強(qiáng)的方法都是實(shí)現(xiàn)了借口的（不實(shí)現(xiàn)借口的public方法也可以通過繼承被代理類來使用），代碼中的HouseOwner繼承了RentHouse 。而對(duì)于private方法JDK的動(dòng)態(tài)代理無能為力！
以上的動(dòng)態(tài)代理是JDK的，對(duì)于java工程還有大名鼎鼎的CGLib，但遺憾的是CGLib并不能在android中使用，android虛擬機(jī)相對(duì)與jvm還是有區(qū)別的。

結(jié)束語

動(dòng)態(tài)代理的使用場(chǎng)景遠(yuǎn)不止這些，內(nèi)部原理會(huì)在以后的文章中介紹，但應(yīng)用類反射臨時(shí)生成代理類這一機(jī)制決定它對(duì)性能會(huì)有一定的影響。本文作為retrofit原理的前置文章并沒有太過詳盡，如有疏漏和錯(cuò)誤，歡迎指正！

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。

本文題目：深入理解java動(dòng)態(tài)代理機(jī)制
鏈接URL：http://muchs.cn/article18/ghcjgp.html

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