java 代理模式详解

前言：

在某些情况下，一个客户不想或者不能直接引用一个对象，此时可以通过一个称之为“代理”的第三者来实现间接引用。代理对象可以在客户端和目标对象之间起到 中介的作用，并且可以通过代理对象去掉客户不能看到 的内容和服务或者添加客户需要的额外服务。

简单来说代理模式就是通过一个代理对象去访问一个实际对象，并且可以像装饰模式一样给对象添加一些功能。

静态代理

所谓静态代理即在程序运行前代理类就已经存在，也就是说我们编写代码的时候就已经把代理类的代码写好了，而动态代理则是在程序运行时自动生成代理类。

描述起来太过抽象，看一下代码就明白是怎么回事了

main

public class Main {

  public static void main(String[] args) {
    Water water = new Water();
    WaterProxy waterProxy = new WaterProxy(water);
    waterProxy.drink();
  }

}

接口

//代理类与被代理类共同实现的接口
public interface Drink {
  void drink();
}

被代理类

//被代理的类
public class Water implements Drink {

  @Override
  public void drink() {
    System.out.println("drink water");
  }

}

代理类

//代理类
//与被代理类实现同一个接口
public class DrinkProxy implements Drink {
  
  private Drink drinkImpl;
  
  //通过构造函数传入Water对象
  public DrinkProxy(Drink drinkImpl) {
    this.drinkImpl = drinkImpl;
  }
  
  @Override
  public void drink() {
    //在执行被代理对象的方法前做一些事情
    System.out.println("before drink");
    //执行被代理对象的方法
    drinkImpl.drink();
    //在执行被代理对象的方法后做一些事
    System.out.println("after drink");
  }

}

执行结果

before drink
drink water
after drink

动态代理

有时候我们只想改变代理类所代理的类，但是代理对象执行实际对象的方法前后所做的事情是一样的，正所谓铁打的代理类，流水的被代理类。而采用静态代理就只能代理实现了同一接口的类，如果要代理任意类则必须写很多重复的代理类。此时我们可以采用动态代理，Java已经为实现动态代理提供了一套比较方便的工具。

java.lang.reflect.Proxy类中可以动态生成代理对象的方法

/**
   *返回实现了指定接口的对象，调用代理对象的方法会调用 
   *InvocationHandler的invoke方法
   *
   * @param  loader 获取代理类所使用的类加载器
   * @param  interfaces 代理类所要实现的接口
   * @param  h 实现了InvocationHandler接口的对象
   * @return 代理对象
   */
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)

InvocationHandler接口

/**
 *每个代理类都有一个关联的InvocationHandler
 *当代理对象执行一个方法的时候会直接执行invoke方法
 */
public interface InvocationHandler {

  /**
   * @param  调用该方法的代理对象
   * @param  method 代理对象所调用的方法
   * @param  args 调用的方法的参数
   * @return 调用的方法的返回值
   */
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
}

描述总是比较抽象，还是看实际例子比较好理解

例子

InvocationHandler接口的实现类

public class CommonInvocationHandler implements InvocationHandler {
  
  //被代理的对象
  private Object proxied;
  
  public CommonInvocationHandler(Object proxied) {
    this.proxied = proxied;
  }
  
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    //在调用被代理对象的方法前做一些事情
    System.out.println("before doing something");
    //调用被代理对象的方法
    Object result = method.invoke(proxied, args);
    //在调用被代理对象的方法后做一些事情
    System.out.println("after doing something");;
    return result;
  }

}

Main

public class Main {

  public static void main(String[] args) {
    //被代理的对象
    Water water = new Water();
    //动态获取代理对象
    Drink waterProxy = 
        (Drink) Proxy.newProxyInstance(water.getClass().getClassLoader(),
            water.getClass().getInterfaces(), 
            new CommonInvocationHandler(water));
    //通过代理对象调用方法
    waterProxy.drink();
  }

}

输出结果

before doing something
drink water
after doing something

也可以不要具体的被代理对象，但是必须有相应的接口（没有实现接口的类可以使用cglib实现动态代理）才可以动态获取代理对象。像最近比较火的Retrofit就直接通过声明好的接口使用动态代理进行网络请求。

例子

简单的模拟一下retrofit

POST注解

//Post请求注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface POST {
 String value() default "";
}

Query注解

//Post请求注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface POST {
 String value() default "";
}

Service接口

public interface Service {
  //用POST注解声明请求的方式和相对路径
  @POST("/login")
  //@Query注解声明请求的参数名
  void login(@Query("username")String username, 
      @Query("password")String password);
}

Main

public class Main {

  public static void main(String[] args) {
    // 动态获取Service接口的代理
    Service service = (Service) Proxy.newProxyInstance(Service.class.getClassLoader(),
        new Class[] { Service.class }, new InvocationHandler() {

          @Override
          public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            // 通过注解获取请求的相对路径
            String retativePath = ((POST) method.getAnnotations()[0]).value();
            System.out.println("relative path: " + retativePath);
            // 获取参数的注解
            Annotation[][] parameterAnnotations = method.getParameterAnnotations();
            // 通过参数的注解获取请求参数
            for (int i = 0; i < parameterAnnotations.length; i++) {
              if (parameterAnnotations[i].length != 0) {
                for (int j = 0; j < parameterAnnotations[i].length; j++) {
                  Query query = (Query) parameterAnnotations[i][j];
                  System.out.println(query.value() + ": " + args[i].toString());
                }
              }
            }
            return null;
          }
        });
    // 调用代理对象的方法
    service.login("hello", "world");
  }

}

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