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Proxy 那点事儿

黄勇
 黄勇
发布于 2013/09/07 14:35
字数 2437
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Proxy,也就是“代理”了。意思就是,你不用去做,别人代替你去处理。比如说:赚钱方面,我就是我老婆的 Proxy;带小孩方面,我老婆就是我的 Proxy;家务事方面,没有 Proxy。 

它在程序开发中起到了非常重要的作用,比如传说中的 AOP(面向切面编程),就是针对代理的一种应用。此外,在设计模式中,还有一个“代理模式”。在公司里要上外网,要在浏览器里设置一个 HTTP 代理。wocao,代理无处不在啊,不搞明白,岂不是很没面子?

凡是都要由浅入深,学习也不例外。先来一个 Hello World 吧: 

public interface Hello {

    void say(String name);
}
这是一个 Hello 接口,不用解释了,大家都懂的。赶紧上实现类吧:
public class HelloImpl implements Hello {

    @Override
    public void say(String name) {
        System.out.println("Hello! " + name);
    }
}

wocao!这简直就是 So easy 嘛!但是有个问题:如果要在 println() 方法前面和后面分别需要处理一些逻辑,怎么做呢?把这些逻辑写死在 say() 方法里面吗?肯定不够优雅啦,菜鸟一般这样干,作为一名资深的程序员,我坚决不能这样做!

我要用代理!写一个 HelloProxy 类,让它去调用 HelloImpl 的 say() 方法,在调用的前后分别进行逻辑处理不就行了吗?赶紧搞一个吧:

public class HelloProxy implements Hello {

    private HelloImpl helloImpl;

    public HelloProxy() {
        helloImpl = new HelloImpl();
    }

    @Override
    public void say(String name) {
        before();
        helloImpl.say(name);
        after();
    }

    private void before() {
        System.out.println("Before");
    }

    private void after() {
        System.out.println("After");
    }
}

我将 HelloProxy 类实现了 Hello 接口(和 HelloImpl 实现相同的接口),并且在构造方法中 new 出一个 HelloImpl 类的实例。这样一来,我就可以在 HelloProxy 的 say() 方法里面去调用 HelloImpl 的 say() 方法了。更重要的是,我还可以在调用的前后分别加上 before() 与 after() 方法,在这两个方法里去实现那些前后逻辑。

用一个 main 方法来测试一下吧:

public static void main(String[] args) {
    Hello helloProxy = new HelloProxy();
    helloProxy.say("Jack");
}

运行后,打印出:

Before
Hello! Jack
After

轻而易举,我就写出了这么优雅的代码(暗自小嗨了一把)。

不久后,我在一本设计模式的书上看到,原来我写的这个 HelloProxy 就是所谓的“代理模式”啊!我只能说,自己和 GoF(四人帮)的距离有接近了一点。 

于是我疯狂的使用“代理模式”,项目中到处都有 XxxProxy 的声影。直到有一天,架构师看到了我的代码,他惊呆了!他对我说:“你怎么这么喜欢用静态代理呢?你就不会用动态代理吗?给我全都重构了!”。

我表面上点了点头,说:“好的!”。其实我根本都不知道什么是“静态代理”,什么又是“动态代理”。我继续翻开我那本垫桌脚的设计模式,深入得研究了一番,最后我才明白,原来我一直用的都是“静态代理”啊,怪不得架构师说我到处都是 XxxProxy 类了。我好恨我自己!一定要将这些垃圾 Proxy 都重构为“动态代理”。

于是我就是用 JDK 给我们提供的动态代理方案,写了一个 DynamicProxy:

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public DynamicProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        before();
        Object result = method.invoke(target, args);
        after();
        return result;
    }

    ...
}

在 DynamicProxy 类中,我定义了一个 Object 类型的 target 变量,它就是被代理的目标对象,通过构造函数来初始化(现在流行叫“注入”了,我觉得叫“射入”也不错哦!构造函数初始化叫“正着射”,所以 reflect 方式就叫“反着射”,简称“反射”)。

言归正传,DynamicProxy 实现了 InvocationHandler 接口,那么必须实现该接口的 invoke 方法,参数不做解释,望文生义吧,是 JRE 给我们“射”进来的。在该方法中,直接通过反射去 invoke method,在调用前后分别处理 before 与 after,最后将 result 返回。

写一个 main() 方法看看实际怎么用吧:

public static void main(String[] args) {
    Hello hello = new HelloImpl();

    DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(hello);

    Hello helloProxy = (Hello) Proxy.newProxyInstance(
        hello.getClass().getClassLoader(),
        hello.getClass().getInterfaces(),
        dynamicProxy
    );

    helloProxy.say("Jack");
}

没错,意思就是,用我写的这个通用的 DynamicProxy 类去包装 HelloImpl 实例,然后再调用 JDK 给我们提供的 Proxy 类的工厂方法 newProxyInstance() 去动态地创建一个 Hello 接口的代理类,最后调用这个代理类的 say() 方法。

运行一下,结果和以前一样,动态代理成功了。其实,动态代理就是帮我们自动生成 XxxProxy 类的法宝啊!

要注意的是,Proxy.newProxyInstance() 方法的参数实在是让我“蛋碎一地”!

参数1:ClassLoader
参数2:该实现类的所有接口
参数3:动态代理对象

调用完了还要来一个强制类型转换一下。

wocao!这一坨 shi 一定要想办法封装一下,避免再次发生到处都是 Proxy.newProxyInstance(),这样架构师又要骂我了。于是我将这个 DynamicProxy 重构了:

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    ...

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> T getProxy() {
        return (T) Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            this
        );
    }

    ...
}

我在 DynamicProxy 里添加了一个 getProxy() 方法,无需传入任何参数,将刚才所说的那一坨 shi,放在这个方法中,并且该方法返回一个泛型类型,就不会强制类型转换了。方法头上加那个 @SuppressWarnings("unchecked") 注解表示忽略编译时的警告(因为 Proxy.newProxyInstance() 方法返回的是一个 Object,这里我强制转换为 T 了,这是向下转型,IDE 中就会有警告,编译时也会出现提示,很烦)。

好了,这下子使用 DynamicProxy 就简单了吧:

public static void main(String[] args) {
    DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(new HelloImpl());
    Hello helloProxy = dynamicProxy.getProxy();

    helloProxy.say("Jack");
}

确实简单用 2 行代理就去掉了前面的 7 行代码(省了 5 行),架构师看到了这样的代码肯定会表扬我!

经过一番代码重构后,我提交了所有的代码,架构师看到了,没有吱声…… 可我总算学会了动态代理。

用了这个 DynamicProxy 以后,我觉得它还是非常爽的,爽的地方是,接口变了,这个动态代理类不用动。而静态代理就不一样了,接口变了,实现类还要动,代理类也要动。但我也发现动态代理并不是“万灵丹”,它也有搞不定的时候,比如说,我要代理一个没有任何接口的类,它就没有勇武之地了!这就是 JDK 给我们提供的动态代理,让我不知道该说什么了。

于是我又开始调研,能否代理没有接口的类呢?终于让我找到了这颗“银弹”!那就是 CGLib 这个类库。虽然它看起来不太起眼,但 Spring、Hibernate 这样牛逼的开源框架都用到了它。它就是一个在运行期间动态生成字节码的工具,也就是动态生成代理类了。说起来好高深,实际用起来一点都不难。我再搞一个 CGLibProxy 吧:

public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {

    public <T> T getProxy(Class<T> cls) {
        return (T) Enhancer.create(cls, this);
    }

    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        before();
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        after();
        return result;
    }

    ...
}

需要实现 CGLib 给我们提供的 MethodInterceptor 实现类,并填充 intercept() 方法。方法中最后一个 MethodProxy 类型的参数 proxy,值得注意!CGLib 给我们提供的是方法级别的代理,也可以理解为对方法的拦截(这不就是传说中的“方法拦截器”吗?)。这个功能对于我们这群屌丝程序员而言,如同雪中送炭啊,此乃神器也!我们直接调用 proxy 的 invokeSuper() 方法,将被代理的对象 obj 以及方法参数 args 传入其中即可。

与 DynamicProxy 类似,我在 CGlibProxy 中也添加了一个泛型的 getProxy() 方法,便于我们可以快速地获取自动生成的代理对象。还是用一个 main() 方法来描述吧:

public static void main(String[] args) {
    CGLibProxy cgLibProxy = new CGLibProxy();
    HelloImpl helloProxy = cgLibProxy.getProxy(HelloImpl.class);

    helloProxy.say("Jack");
}

仍然通过 2 行代码就可以返回代理对象了,与 JDK 动态代理不同的是,这里不需要任何的接口信息,对谁都可以生成动态代理对象(不管它是“屌丝”还是“高富帅”)。说它是神器,过分吗?

我一向都是以追求完美而著称,2 行代码返回代理对象,我觉得还是有些多余,我不想总是去 new 这个 CGLibProxy 对象,最好 new 一次,以后随时拿随时用。于是我想到了“单例模式”:

public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {

    private static CGLibProxy instance = new CGLibProxy();
    
    private CGLibProxy() {
    }

    public static CGLibProxy getInstance() {
        return instance;
    }

    ...
}

我加了以上几行代码,就搞定了!需要说明的是:这里有一个 private 的构造方法,就是为了限制外界不能再去 new 它了,换句话说,我在这里把它给“阉”了。

用一个 main() 方法来证明我的简单主义思想:

public static void main(String[] args) {
    HelloImpl helloImpl = CGLibProxy.getInstance().getProxy(HelloImpl.class);

    helloImpl.say("Jack");
}

没错吧?只需 1 行代码就可以获取代理对象了!

总结一下,我们今天谈到了无代理、静态代理、JDK 动态代理、CGLib 动态代理,其实代理的世界远不止这么小,还有很多实际的应用场景。本文一开始谈到的 AOP 是一个最为典型的案例,所以有必要再进行继续下去。

我的宝宝突然尿了,在那里狂哭,我得去换块尿布了,老婆这个 Proxy 还是靠不住啊!

今天就到此为止,祝大家有个美好的周末!同样也期待您的留言。

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黄勇

黄勇

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评论(85)

乌龟壳
乌龟壳
不喜欢用这些,直接用匿名类包装起来代码看起来更明确
黄勇
黄勇

引用来自“somhu”的评论

可以转载么?

回复@somhu : 当然可以
somhu
somhu
可以转载么?
徐文波
徐文波
感谢,很好的理解了动态代理。
zjqwboo
zjqwboo
讲的很好,赞:+1:
水涨船高
讲的太好了,通俗易懂
b
bodil
写的很好,深入浅出
秣马儿
秣马儿
勇敢勇敢我的朋友,就算明天没有彩虹,阳光总会在风雨后,照在心中那片天空。
紫电清霜
紫电清霜
:smiley:
范润泽的爸爸
package cn.him.dyna.proxy2;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class DynamicProxyFine {
  private Object tarObject;

  // 构造函数
  public DynamicProxyFine(Object tarObject) {
    this.tarObject = tarObject;
  }

  // 创建代理
  public Object getProxy() {
    return Proxy.newProxyInstance(tarObject.getClass().getClassLoader(),
        tarObject.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
          @Override
          public Object invoke(Object proxy, Method method,
              Object[] args) throws Throwable {
            return method.invoke(tarObject, args);
          }
        });

  }

}
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