本篇博文會從代理的概念出發(fā)，介紹Java中動態(tài)代理技術的使用，并進一步探索它的實現(xiàn)原理。由于個人水平有限，敘述中難免出現(xiàn)不清晰或是不準確的地方，希望大家可以指正，謝謝大家：）

一、概述

1. 什么是代理

我們大家都知道微商代理，簡單地說就是代替廠家賣商品，廠家“委托”代理為其銷售商品。關于微商代理，首先我們從他們那里買東西時通常不知道背后的廠家究竟是誰，也就是說，“委托者”對我們來說是不可見的；其次，微商代理主要以朋友圈的人為目標客戶，這就相當于為廠家做了一次對客戶群體的“過濾”。我們把微商代理和廠家進一步抽象，前者可抽象為代理類，后者可抽象為委托類（被代理類）。通過使用代理，通常有兩個優(yōu)點，并且能夠分別與我們提到的微商代理的兩個特點對應起來：

• 優(yōu)點一：可以隱藏委托類的實現(xiàn)；
• 優(yōu)點二：可以實現(xiàn)客戶與委托類間的解耦，在不修改委托類代碼的情況下能夠做一些額外的處理。

2. 靜態(tài)代理

若代理類在程序運行前就已經(jīng)存在，那么這種代理方式被成為靜態(tài)代理，這種情況下的代理類通常都是我們在Java代碼中定義的。?通常情況下，靜態(tài)代理中的代理類和委托類會實現(xiàn)同一接口或是派生自相同的父類。下面我們用Vendor類代表生產(chǎn)廠家，BusinessAgent類代表微商代理，來介紹下靜態(tài)代理的簡單實現(xiàn)，委托類和代理類都實現(xiàn)了Sell接口，Sell接口的定義如下：

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public interface Sell { ????void sell(); ????void ad(); }

Vendor類的定義如下：

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public class Vendor implements Sell { ????public void sell() { ????????System.out.println("In sell method"); ????} ????public void ad() { ????????System,out.println("ad method") ????} }

代理類BusinessAgent的定義如下：

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public class BusinessAgent implements Sell { ????private Vendor mVendor; ????public BusinessAgent(Vendor vendor) { ????????mVendor = vendor; ????} ????public void sell() { mVendor.sell(); } ????public void ad() { mVendor.ad(); } }

從BusinessAgent類的定義我們可以了解到，靜態(tài)代理可以通過聚合來實現(xiàn)，讓代理類持有一個委托類的引用即可。

下面我們考慮一下這個需求：給Vendor類增加一個過濾功能，只賣貨給大學生。通過靜態(tài)代理，我們無需修改Vendor類的代碼就可以實現(xiàn)，只需在BusinessAgent類中的sell方法中添加一個判斷即可如下所示：

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public class BusinessAgent implements Sell { ????... ????public void sell() { ????????if (isCollegeStudent()) { ????????????vendor.sell(); ????????} ????} ????... }

這對應著我們上面提到的使用代理的第二個優(yōu)點：可以實現(xiàn)客戶與委托類間的解耦，在不修改委托類代碼的情況下能夠做一些額外的處理。靜態(tài)代理的局限在于運行前必須編寫好代理類，下面我們重點來介紹下運行時生成代理類的動態(tài)代理方式。

二、動態(tài)代理

1. 什么是動態(tài)代理

代理類在程序運行時創(chuàng)建的代理方式被成為動態(tài)代理。也就是說，這種情況下，代理類并不是在Java代碼中定義的，而是在運行時根據(jù)我們在Java代碼中的“指示”動態(tài)生成的。相比于靜態(tài)代理，動態(tài)代理的優(yōu)勢在于可以很方便的對代理類的函數(shù)進行統(tǒng)一的處理，而不用修改每個代理類的函數(shù)。這么說比較抽象，下面我們結合一個實例來介紹一下動態(tài)代理的這個優(yōu)勢是怎么體現(xiàn)的。

現(xiàn)在，假設我們要實現(xiàn)這樣一個需求：在執(zhí)行委托類中的方法之前輸出“before”，在執(zhí)行完畢后輸出“after”。我們還是以上面例子中的Vendor類作為委托類，BusinessAgent類作為代理類來進行介紹。首先我們來使用靜態(tài)代理來實現(xiàn)這一需求，相關代碼如下：

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public class BusinessAgent implements Sell { ????private Vendor mVendor; ????public BusinessAgent(Vendor vendor) { ????????this.mVendor = vendor; ????} ????public void sell() { ????????System.out.println("before"); ????????mVendor.sell(); ????????System.out.println("after"); ????} ????public void ad() { ????????System.out.println("before"); ????????mVendor.ad(); ????????System.out.println("after"); ????} }

從以上代碼中我們可以了解到，通過靜態(tài)代理實現(xiàn)我們的需求需要我們在每個方法中都添加相應的邏輯，這里只存在兩個方法所以工作量還不算大，假如Sell接口中包含上百個方法呢？這時候使用靜態(tài)代理就會編寫許多冗余代碼。通過使用動態(tài)代理，我們可以做一個“統(tǒng)一指示”，從而對所有代理類的方法進行統(tǒng)一處理，而不用逐一修改每個方法。下面我們來具體介紹下如何使用動態(tài)代理方式實現(xiàn)我們的需求。

2. 使用動態(tài)代理

（1）InvocationHandler接口

在使用動態(tài)代理時，我們需要定義一個位于代理類與委托類之間的中介類，這個中介類被要求實現(xiàn)InvocationHandler接口，這個接口的定義如下：

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

從InvocationHandler這個名稱我們就可以知道，實現(xiàn)了這個接口的中介類用做“調用處理器”。當我們調用代理類對象的方法時，這個“調用”會轉送到invoke方法中，代理類對象作為proxy參數(shù)傳入，參數(shù)method標識了我們具體調用的是代理類的哪個方法，args為這個方法的參數(shù)。這樣一來，我們對代理類中的所有方法的調用都會變?yōu)閷nvoke的調用，這樣我們可以在invoke方法中添加統(tǒng)一的處理邏輯（也可以根據(jù)method參數(shù)對不同的代理類方法做不同的處理）。因此我們只需在中介類的invoke方法實現(xiàn)中輸出“before”，然后調用委托類的invoke方法，再輸出“after”。下面我們來一步一步具體實現(xiàn)它。

（2）委托類的定義

動態(tài)代理方式下，要求委托類必須實現(xiàn)某個接口，這里我們實現(xiàn)的是Sell接口。委托類Vendor類的定義如下：

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public class Vendor implements Sell { ????public void sell() { ????????System.out.println("In sell method"); ????} ????public void ad() { ????????System,out.println("ad method") ????} }

（3）中介類

上面我們提到過，中介類必須實現(xiàn)InvocationHandler接口，作為調用處理器”攔截“對代理類方法的調用。中介類的定義如下：

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public class DynamicProxy implements InvocationHandler { ????private Object obj; //obj為委托類對象； ????public DynamicProxy(Object obj) { ????????this.obj = obj; ????} ????@Override ????public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { ????????System.out.println("before"); ????????Object result = method.invoke(obj, args); ????????System.out.println("after"); ????????return result; ????} }

從以上代碼中我們可以看到，中介類持有一個委托類對象引用，在invoke方法中調用了委托類對象的相應方法（第11行），看到這里是不是覺得似曾相識？通過聚合方式持有委托類對象引用，把外部對invoke的調用最終都轉為對委托類對象的調用。這不就是我們上面介紹的靜態(tài)代理的一種實現(xiàn)方式嗎？實際上，中介類與委托類構成了靜態(tài)代理關系，在這個關系中，中介類是代理類，委托類就是委托類；

代理類與中介類也構成一個靜態(tài)代理關系，在這個關系中，中介類是委托類，代理類是代理類。也就是說，動態(tài)代理關系由兩組靜態(tài)代理關系組成，這就是動態(tài)代理的原理。下面我們來介紹一下如何”指示“以動態(tài)生成代理類。

（4）動態(tài)生成代理類

動態(tài)生成代理類的相關代碼如下：

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public class Main { ????public static void main(String[] args) { ????????//創(chuàng)建中介類實例 ????????DynamicProxy? inter = new DynamicProxy(new Vendor()); ????????//加上這句將會產(chǎn)生一個$Proxy0.class文件，這個文件即為動態(tài)生成的代理類文件 ????????System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true"); ????????//獲取代理類實例sell ????????Sell sell = (Sell)(Proxy.newProxyInstance(Sell.class.getClassLoader(), ????????new Class[] {Sell.class}, inter)); ????????//通過代理類對象調用代理類方法，實際上會轉到invoke方法調用 ????????sell.sell(); ????????sell.ad(); ????} }

在以上代碼中，我們調用Proxy類的newProxyInstance方法來獲取一個代理類實例。這個代理類實現(xiàn)了我們指定的接口并且會把方法調用分發(fā)到指定的調用處理器。這個方法的聲明如下：

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

方法的三個參數(shù)含義分別如下：

• loader：定義了代理類的ClassLoder；
• interfaces：代理類實現(xiàn)的接口列表
• h：調用處理器，也就是我們上面定義的實現(xiàn)了InvocationHandler接口的類實例

我們運行一下，看看我們的動態(tài)代理是否能正常工作。我這里運行后的輸出為：

? ??

說明我們的動態(tài)代理確實奏效了。

上面我們已經(jīng)簡單提到過動態(tài)代理的原理，這里再簡單的總結下：首先通過newProxyInstance方法獲取代理類實例，而后我們便可以通過這個代理類實例調用代理類的方法，對代理類的方法的調用實際上都會調用中介類（調用處理器）的invoke方法，在invoke方法中我們調用委托類的相應方法，并且可以添加自己的處理邏輯。下面我們來看一下生成的代理類的代碼究竟是怎樣的。

3. 動態(tài)代理類的源碼分析

通過運行Main，我們會得到一個名為“$Proxy”的class文件，這個文件即為動態(tài)生成的代理類，我們通過反編譯來查看下這個代理類的源代碼：

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package com.sun.proxy; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException; public final class $Proxy0 extends Proxy implements Sell { ????//這5個Method對象分別代表equals()、toString()、ad()、sell()、hashCode()方法 ????private static Method m1; ????private static Method m2; ????private static Method m4; ????private static Method m3; ????private static Method m0; ????//構造方法接收一個InvocationHandler對象為參數(shù)，這個對象就是代理類的“直接委托類”（真正的委托類可以看做代理類的“間接委托類”） ????public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws? { ????????super（var1); ????} ????//對equals方法的調用實際上轉為對super.h.invoke方法的調用，父類中的h即為我們在構造方法中傳入的InvocationHandler對象，以下的toString()、sell()、ad()、hashCode()等方法同理 ????public final boolean equals(Object var1) throws? { ????????try { ????????????return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue(); ????????} catch (RuntimeException | Error var3) { ????????????throw var3; ????????} catch (Throwable var4) { ????????????throw new UndeclaredThrowableException(var4); ????????} ????} ????public final String toString() throws? { ????????try { ????????????return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null); ????????} catch (RuntimeException | Error var2) { ????????????throw var2; ????????} catch (Throwable var3) { ????????????throw new UndeclaredThrowableException(var3); ????????} ????} ????public final void ad() throws? { ????????try { ????????????super.h.invoke(this, m4, (Object[])null); ????????} catch (RuntimeException | Error var2) { ????????????throw var2; ????????} catch (Throwable var3) { ????????????throw new UndeclaredThrowableException(var3); ????????} ????} ????public final void sell() throws? { ????????try { ????????????super.h.invoke(this, m3, (Object[])null); ????????} catch (RuntimeException | Error var2) { ????????????throw var2; ????????} catch (Throwable var3) { ????????????throw new UndeclaredThrowableException(var3); ????????} ????} ????public final int hashCode() throws? { ????????try { ????????????return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue(); ????????} catch (RuntimeException | Error var2) { ????????????throw var2; ????????} catch (Throwable var3) { ????????????throw new UndeclaredThrowableException(var3); ????????} ????} ????//這里完成Method對象的初始化（通過反射在運行時獲得Method對象） ????static { ????????try { ????????????m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")}); ????????????m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]); ????????????m4 = Class.forName("Sell").getMethod("ad", new Class[0]); ????????????m3 = Class.forName("Sell").getMethod("sell", new Class[0]); ????????????m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]); ????????} catch (NoSuchMethodException var2) { ????????????throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage()); ????????} catch (ClassNotFoundException var3) { ????????????throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage()); ????????} ????} }

我們可以看到，以上代碼的邏輯十分簡單，我們在注釋中也做出了相關的說明。（以上代碼中涉及到反射的使用，對于反射還不是很熟悉的小伙伴可以參考這里：Java核心技術點之反射）? ? ?

現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解了動態(tài)代理的使用，也搞清楚了它的實現(xiàn)原理，更進一步的話我們可以去了解動態(tài)代理類的生成過程，只需要去閱讀newProxyInstance方法的源碼即可，這個方法的邏輯也沒有復雜的地方，這里就不展開了。大家可以參考這篇文章：公共技術點之動態(tài)代理

三、參考資料

1. Java Docs

2. 《深入理解Java虛擬機》

3.?公共技術點之動態(tài)代理

原文出處：?absfree

from:?http://www.importnew.com/23972.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java核心技术点之动态代理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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