我們先來分析代理這個詞。

代理

代理是英文 Proxy 翻譯過來的。我們在生活中見到過的代理，大概最常見的就是朋友圈中賣面膜的同學了。

她們從廠家拿貨，然后在朋友圈中宣傳，然后賣給熟人。

按理說，顧客可以直接從廠家購買產(chǎn)品，但是現(xiàn)實生活中，很少有這樣的銷售模式。一般都是廠家委托給代理商進行銷售，顧客跟代理商打交道，而不直接與產(chǎn)品實際生產(chǎn)者進行關(guān)聯(lián)。

所以，代理就有一種中間人的味道。

接下來，我們說說軟件中的代理模式。

代理模式

代理模式是面向?qū)ο缶幊讨斜容^常見的設(shè)計模式。

這是常見代理模式常見的 UML 示意圖。

需要注意的有下面幾點：

用戶只關(guān)心接口功能，而不在乎誰提供了功能。上圖中接口是 Subject。

接口真正實現(xiàn)者是上圖的 RealSubject，但是它不與用戶直接接觸，而是通過代理。

代理就是上圖中的 Proxy，由于它實現(xiàn)了 Subject 接口，所以它能夠直接與用戶接觸。

用戶調(diào)用 Proxy 的時候，Proxy 內(nèi)部調(diào)用了 RealSubject。所以，Proxy 是中介者，它可以增強 RealSubject 操作。

如果難于理解的話，我用事例說明好了。值得注意的是，代理可以分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理兩種。先從靜態(tài)代理講起。

靜態(tài)代理

我們平常去電影院看電影的時候，在電影開始的階段是不是經(jīng)常會放廣告呢？

電影是電影公司委托給影院進行播放的，但是影院可以在播放電影的時候，產(chǎn)生一些自己的經(jīng)濟收益，比如賣爆米花、可樂等，然后在影片開始結(jié)束時播放一些廣告。

現(xiàn)在用代碼來進行模擬。

首先得有一個接口，通用的接口是代理模式實現(xiàn)的基礎(chǔ)。這個接口我們命名為 Movie，代表電影播放的能力。

package com.frank.test;public interface Movie {void play(); }

然后，我們要有一個真正的實現(xiàn)這個 Movie 接口的類，和一個只是實現(xiàn)接口的代理類。

package com.frank.test;public class RealMovie implements Movie {@Overridepublic void play() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("您正在觀看電影 《肖申克的救贖》");}}

這個表示真正的影片。它實現(xiàn)了 Movie 接口，play() 方法調(diào)用時，影片就開始播放。那么 Proxy 代理呢？

package com.frank.test;public class Cinema implements Movie {RealMovie movie;public Cinema(RealMovie movie) {super();this.movie = movie;}@Overridepublic void play() {guanggao(true);movie.play();guanggao(false);}public void guanggao(boolean isStart){if ( isStart ) {System.out.println("電影馬上開始了，爆米花、可樂、口香糖9.8折，快來買啊！");} else {System.out.println("電影馬上結(jié)束了，爆米花、可樂、口香糖9.8折，買回家吃吧！");}}}

Cinema 就是 Proxy 代理對象，它有一個 play() 方法。不過調(diào)用 play() 方法時，它進行了一些相關(guān)利益的處理，那就是廣告。現(xiàn)在，我們編寫測試代碼。

package com.frank.test;public class ProxyTest {public static void main(String[] args) {RealMovie realmovie = new RealMovie();Movie movie = new Cinema(realmovie);movie.play();}}

然后觀察結(jié)果：

電影馬上開始了，爆米花、可樂、口香糖9.8折，快來買啊！ 您正在觀看電影 《肖申克的救贖》 電影馬上結(jié)束了，爆米花、可樂、口香糖9.8折，買回家吃吧！

現(xiàn)在可以看到，代理模式可以在不修改被代理對象的基礎(chǔ)上，通過擴展代理類，進行一些功能的附加與增強。值得注意的是，代理類和被代理類應(yīng)該共同實現(xiàn)一個接口，或者是共同繼承某個類。

上面介紹的是靜態(tài)代理的內(nèi)容，為什么叫做靜態(tài)呢？因為它的類型是事先預(yù)定好的，比如上面代碼中的 Cinema 這個類。下面要介紹的內(nèi)容就是動態(tài)代理。

動態(tài)代理

既然是代理，那么它與靜態(tài)代理的功能與目的是沒有區(qū)別的，唯一有區(qū)別的就是動態(tài)與靜態(tài)的差別。

那么在動態(tài)代理的中這個動態(tài)體現(xiàn)在什么地方？

上一節(jié)代碼中 Cinema 類是代理，我們需要手動編寫代碼讓 Cinema 實現(xiàn) Movie 接口，而在動態(tài)代理中，我們可以讓程序在運行的時候自動在內(nèi)存中創(chuàng)建一個實現(xiàn) Movie 接口的代理，而不需要去定義 Cinema 這個類。這就是它被稱為動態(tài)的原因。

也許概念比較抽象。現(xiàn)在實例說明一下情況。

假設(shè)有一個大商場，商場有很多的柜臺，有一個柜臺賣茅臺酒。我們進行代碼的模擬。

package com.frank.test;public interface SellWine {void mainJiu();}

SellWine 是一個接口，你可以理解它為賣酒的許可證。

package com.frank.test;public class MaotaiJiu implements SellWine {@Overridepublic void mainJiu() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("我賣得是茅臺酒。");}}

然后創(chuàng)建一個類 MaotaiJiu,對的，就是茅臺酒的意思。

我們還需要一個柜臺來賣酒：

package com.frank.test; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method;public class GuitaiA implements InvocationHandler {private Object pingpai;public GuitaiA(Object pingpai) {this.pingpai = pingpai;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("銷售開始 柜臺是： "+this.getClass().getSimpleName());method.invoke(pingpai, args);System.out.println("銷售結(jié)束");return null;}}

GuitaiA 實現(xiàn)了 InvocationHandler 這個類，這個類是什么意思呢？大家不要慌張，待會我會解釋。

然后，我們就可以賣酒了。

package com.frank.test; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy;public class Test {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubMaotaiJiu maotaijiu = new MaotaiJiu();InvocationHandler jingxiao1 = new GuitaiA(maotaijiu);SellWine dynamicProxy = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao1);dynamicProxy.mainJiu();}}

這里，我們又接觸到了一個新的概念，沒有關(guān)系，先別管，先看結(jié)果。

銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是茅臺酒。 銷售結(jié)束

看到?jīng)]有，我并沒有像靜態(tài)代理那樣為 SellWine 接口實現(xiàn)一個代理類，但最終它仍然實現(xiàn)了相同的功能，這其中的差別，就是之前討論的動態(tài)代理所謂“動態(tài)”的原因。

動態(tài)代理語法

放輕松，下面我們開始講解語法，語法非常簡單。

動態(tài)代碼涉及了一個非常重要的類 Proxy。正是通過 Proxy 的靜態(tài)方法 newProxyInstance 才會動態(tài)創(chuàng)建代理。

Proxy

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

下面講解它的 3 個參數(shù)意義。

• loader 自然是類加載器
• interfaces 代碼要用來代理的接口
• h 一個 InvocationHandler 對象

初學者應(yīng)該對于 InvocationHandler 很陌生，我馬上就講到這一塊。

InvocationHandler

InvocationHandler 是一個接口，官方文檔解釋說，每個代理的實例都有一個與之關(guān)聯(lián)的 InvocationHandler 實現(xiàn)類，如果代理的方法被調(diào)用，那么代理便會通知和轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部的 InvocationHandler 實現(xiàn)類，由它決定處理。

public interface InvocationHandler {public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable; }

InvocationHandler 內(nèi)部只是一個 invoke() 方法，正是這個方法決定了怎么樣處理代理傳遞過來的方法調(diào)用。

• proxy 代理對象
• method 代理對象調(diào)用的方法
• args 調(diào)用的方法中的參數(shù)

因為，Proxy 動態(tài)產(chǎn)生的代理會調(diào)用 InvocationHandler 實現(xiàn)類，所以 InvocationHandler 是實際執(zhí)行者。

public class GuitaiA implements InvocationHandler {private Object pingpai;public GuitaiA(Object pingpai) {this.pingpai = pingpai;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("銷售開始 柜臺是： "+this.getClass().getSimpleName());method.invoke(pingpai, args);System.out.println("銷售結(jié)束");return null;}}

GuitaiA 就是實際上賣酒的地方。

現(xiàn)在，我們加大難度，我們不僅要賣茅臺酒，還想賣五糧液。

package com.frank.test;public class Wuliangye implements SellWine {@Overridepublic void mainJiu() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("我賣得是五糧液。");}}

Wuliangye 這個類也實現(xiàn)了 SellWine 這個接口，說明它也擁有賣酒的許可證，同樣把它放到 GuitaiA 上售賣。

public class Test {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubMaotaiJiu maotaijiu = new MaotaiJiu();Wuliangye wu = new Wuliangye();InvocationHandler jingxiao1 = new GuitaiA(maotaijiu);InvocationHandler jingxiao2 = new GuitaiA(wu);SellWine dynamicProxy = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao1);SellWine dynamicProxy1 = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao2);dynamicProxy.mainJiu();dynamicProxy1.mainJiu();}}

我們來看結(jié)果：

銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是茅臺酒。 銷售結(jié)束 銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是五糧液。 銷售結(jié)束

有人會問，dynamicProxy 和 dynamicProxy1 什么區(qū)別沒有？他們都是動態(tài)產(chǎn)生的代理，都是售貨員，都擁有賣酒的技術(shù)證書。

我現(xiàn)在擴大商場的經(jīng)營，除了賣酒之外，還要賣煙。

首先，同樣要創(chuàng)建一個接口，作為賣煙的許可證。

package com.frank.test;public interface SellCigarette {void sell(); }

然后，賣什么煙呢？我是湖南人，那就芙蓉王好了。

public class Furongwang implements SellCigarette {@Overridepublic void sell() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("售賣的是正宗的芙蓉王，可以掃描條形碼查證。");}}

然后再次測試驗證：

package com.frank.test; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy;public class Test {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubMaotaiJiu maotaijiu = new MaotaiJiu();Wuliangye wu = new Wuliangye();Furongwang fu = new Furongwang();InvocationHandler jingxiao1 = new GuitaiA(maotaijiu);InvocationHandler jingxiao2 = new GuitaiA(wu);InvocationHandler jingxiao3 = new GuitaiA(fu);SellWine dynamicProxy = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao1);SellWine dynamicProxy1 = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao2);dynamicProxy.mainJiu();dynamicProxy1.mainJiu();SellCigarette dynamicProxy3 = (SellCigarette) Proxy.newProxyInstance(Furongwang.class.getClassLoader(),Furongwang.class.getInterfaces(), jingxiao3);dynamicProxy3.sell();}}

然后，查看結(jié)果：

銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是茅臺酒。 銷售結(jié)束 銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是五糧液。 銷售結(jié)束 銷售開始 柜臺是： GuitaiA 售賣的是正宗的芙蓉王，可以掃描條形碼查證。 銷售結(jié)束

結(jié)果符合預(yù)期。大家仔細觀察一下代碼，同樣是通過 Proxy.newProxyInstance() 方法，卻產(chǎn)生了 SellWine 和 SellCigarette 兩種接口的實現(xiàn)類代理，這就是動態(tài)代理的魔力。

動態(tài)代理的秘密

一定有同學對于為什么 Proxy 能夠動態(tài)產(chǎn)生不同接口類型的代理感興趣，我的猜測是肯定通過傳入進去的接口然后通過反射動態(tài)生成了一個接口實例。

比如 SellWine 是一個接口，那么 Proxy.newProxyInstance() 內(nèi)部肯定會有

new SellWine();

這樣相同作用的代碼，不過它是通過反射機制創(chuàng)建的。那么事實是不是這樣子呢？直接查看它們的源碼好了。需要說明的是，我當前查看的源碼是 1.8 版本。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException{Objects.requireNonNull(h);final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();/** Look up or generate the designated proxy class.*/Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);/** Invoke its constructor with the designated invocation handler.*/try {final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);final InvocationHandler ih = h;if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {public Void run() {cons.setAccessible(true);return null;}});}return cons.newInstance(new Object[]{h});} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {throw new InternalError(e.toString(), e);} catch (InvocationTargetException e) {Throwable t = e.getCause();if (t instanceof RuntimeException) {throw (RuntimeException) t;} else {throw new InternalError(t.toString(), t);}} catch (NoSuchMethodException e) {throw new InternalError(e.toString(), e);}}

newProxyInstance 的確創(chuàng)建了一個實例，它是通過 cl 這個 Class 文件的構(gòu)造方法反射生成。cl 由 getProxyClass0() 方法獲取。

private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,Class<?>... interfaces) {if (interfaces.length > 65535) {throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");}// If the proxy class defined by the given loader implementing// the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;// otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactoryreturn proxyClassCache.get(loader, interfaces); }

直接通過緩存獲取，如果獲取不到，注釋說會通過 ProxyClassFactory 生成。

/*** A factory function that generates, defines and returns the proxy class given* the ClassLoader and array of interfaces.*/private static final class ProxyClassFactoryimplements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>{// Proxy class 的前綴是 “$Proxy”，private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";// next number to use for generation of unique proxy class namesprivate static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();@Overridepublic Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);for (Class<?> intf : interfaces) {/** Verify that the class loader resolves the name of this* interface to the same Class object.*/Class<?> interfaceClass = null;try {interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader);} catch (ClassNotFoundException e) {}if (interfaceClass != intf) {throw new IllegalArgumentException(intf + " is not visible from class loader");}/** Verify that the Class object actually represents an* interface.*/if (!interfaceClass.isInterface()) {throw new IllegalArgumentException(interfaceClass.getName() + " is not an interface");}/** Verify that this interface is not a duplicate.*/if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {throw new IllegalArgumentException("repeated interface: " + interfaceClass.getName());}}String proxyPkg = null; // package to define proxy class inint accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;/** Record the package of a non-public proxy interface so that the* proxy class will be defined in the same package. Verify that* all non-public proxy interfaces are in the same package.*/for (Class<?> intf : interfaces) {int flags = intf.getModifiers();if (!Modifier.isPublic(flags)) {accessFlags = Modifier.FINAL;String name = intf.getName();int n = name.lastIndexOf('.');String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));if (proxyPkg == null) {proxyPkg = pkg;} else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {throw new IllegalArgumentException("non-public interfaces from different packages");}}}if (proxyPkg == null) {// if no non-public proxy interfaces, use com.sun.proxy packageproxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + ".";}/** Choose a name for the proxy class to generate.*/long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;/** Generate the specified proxy class.*/byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);try {return defineClass0(loader, proxyName,proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);} catch (ClassFormatError e) {/** A ClassFormatError here means that (barring bugs in the* proxy class generation code) there was some other* invalid aspect of the arguments supplied to the proxy* class creation (such as virtual machine limitations* exceeded).*/throw new IllegalArgumentException(e.toString());}}}

這個類的注釋說，通過指定的 ClassLoader 和 接口數(shù)組 用工廠方法生成 proxy class。 然后這個 proxy class 的名字是：

// Proxy class 的前綴是 “$Proxy”， private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + nu

所以，動態(tài)生成的代理類名稱是包名+$Proxy+id序號。

生成的過程，核心代碼如下：

byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);return defineClass0(loader, proxyName,proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length)

這兩個方法，我沒有繼續(xù)追蹤下去，defineClass0() 甚至是一個 native 方法。我們只要知道，動態(tài)創(chuàng)建代理這回事就好了。

現(xiàn)在我們還需要做一些驗證，我要檢測一下動態(tài)生成的代理類的名字是不是包名+$Proxy+id序號。

public class Test {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubMaotaiJiu maotaijiu = new MaotaiJiu();Wuliangye wu = new Wuliangye();Furongwang fu = new Furongwang();InvocationHandler jingxiao1 = new GuitaiA(maotaijiu);InvocationHandler jingxiao2 = new GuitaiA(wu);InvocationHandler jingxiao3 = new GuitaiA(fu);SellWine dynamicProxy = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao1);SellWine dynamicProxy1 = (SellWine) Proxy.newProxyInstance(MaotaiJiu.class.getClassLoader(),MaotaiJiu.class.getInterfaces(), jingxiao2);dynamicProxy.mainJiu();dynamicProxy1.mainJiu();SellCigarette dynamicProxy3 = (SellCigarette) Proxy.newProxyInstance(Furongwang.class.getClassLoader(),Furongwang.class.getInterfaces(), jingxiao3);dynamicProxy3.sell();System.out.println("dynamicProxy class name:"+dynamicProxy.getClass().getName());System.out.println("dynamicProxy1 class name:"+dynamicProxy1.getClass().getName());System.out.println("dynamicProxy3 class name:"+dynamicProxy3.getClass().getName());}}

結(jié)果如下：

銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是茅臺酒。 銷售結(jié)束 銷售開始 柜臺是： GuitaiA 我賣得是五糧液。 銷售結(jié)束 銷售開始 柜臺是： GuitaiA 售賣的是正宗的芙蓉王，可以掃描條形碼查證。 銷售結(jié)束dynamicProxy class name:com.sun.proxy.$Proxy0 dynamicProxy1 class name:com.sun.proxy.$Proxy0 dynamicProxy3 class name:com.sun.proxy.$Proxy1

SellWine 接口的代理類名是：com.sun.proxy.$Proxy0
SellCigarette 接口的代理類名是：com.sun.proxy.$Proxy1

這說明動態(tài)生成的 proxy class 與 Proxy 這個類同一個包。

下面用一張圖讓大家記住動態(tài)代理涉及到的角色。

紅框中 $Proxy0 就是通過 Proxy 動態(tài)生成的。
$Proxy0 實現(xiàn)了要代理的接口。
$Proxy0 通過調(diào)用 InvocationHandler 來執(zhí)行任務(wù)。

代理的作用

可能有同學會問，已經(jīng)學習了代理的知識，但是，它們有什么用呢？

主要作用，還是在不修改被代理對象的源碼上，進行功能的增強。

這在 AOP 面向切面編程領(lǐng)域經(jīng)常見。

在軟件業(yè)，AOP為Aspect Oriented Programming的縮寫，意為：面向切面編程，通過預(yù)編譯方式和運行期動態(tài)代理實現(xiàn)程序功能的統(tǒng)一維護的一種技術(shù)。AOP是OOP的延續(xù)，是軟件開發(fā)中的一個熱點，也是spring框架中的一個重要內(nèi)容，是函數(shù)式編程的一種衍生范型。利用AOP可以對業(yè)務(wù)邏輯的各個部分進行隔離，從而使得業(yè)務(wù)邏輯各部分之間的耦合度降低，提高程序的可重用性，同時提高了開發(fā)的效率。

主要功能
日志記錄，性能統(tǒng)計，安全控制，事務(wù)處理，異常處理等等。

上面的引用是百度百科對于 AOP 的解釋，至于，如何通過代理來進行日志記錄功能、性能統(tǒng)計等等，這個大家可以參考 AOP 的相關(guān)源碼，然后仔細琢磨。

同注解一樣，很多同學可能會有疑惑，我什么時候用代理呢？

這取決于你自己想干什么。你已經(jīng)學會了語法了，其他的看業(yè)務(wù)需求。對于實現(xiàn)日志記錄功能的框架來說，正合適。

至此，靜態(tài)代理和動態(tài)代理者講完了。

總結(jié)

代理分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理兩種。

靜態(tài)代理，代理類需要自己編寫代碼寫成。

動態(tài)代理，代理類通過 Proxy.newInstance()方法生成。

不管是靜態(tài)代理還是動態(tài)代理，代理與被代理者都要實現(xiàn)兩樣接口，它們的實質(zhì)是面向接口編程。

靜態(tài)代理和動態(tài)代理的區(qū)別是在于要不要開發(fā)者自己定義 Proxy 類。

動態(tài)代理通過 Proxy 動態(tài)生成 proxy class，但是它也指定了一個 InvocationHandler 的實現(xiàn)類。

代理模式本質(zhì)上的目的是為了增強現(xiàn)有代碼的功能。

感謝大神分享：http://blog.csdn.net/briblue/article/details/73928350
以前對代理理解比較模糊，這次算是弄得很明白了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的轻松学，Java 中的代理模式（proxy）及动态代理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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