【动态代理详解】

动态代理

知道什么是动态代理以及动态代理能干什么就可以

代理的概述

什么是动态代理

​ 使用jdk的反射机制，创建对象的能力， 创建的是代理类的对象。

  • 动态：在程序执行时，调用jdk提供的方法才能创建代理类的对象。
  • jdk动态代理，必须有接口，目标类必须实现接口， 没有接口时，需要使用cglib动态代理

动态代理能做什么

​ 可以在不改变原来目标方法功能的前提下， 可以在代理中增强自己的功能代码。

​ 例如实际开发中，你所在的项目中，有一个功能是其他人（公司的其它部门，其它小组的人）写好的，你可以使用。你发现这个功能，现在还缺点，不能完全满足我项目的需要。 我需要在gn.print()执行后，需要自己在增加代码。用代理实现 gn.print（）调用时， 增加自己代码， 而不用去改原来的 GoNong文件。

// GoNong.class 
GoNong gn = new GoNong();
gn.print();

​ 注意，不知道源代码，不能使用重写，而且你要用写好的功能想要去扩展功能，就只能先把写好的方法执行一边，然后再代理中扩展，重写的话，原来写好的方法也没了

什么是代理

生活中的代理

​ 代理就是中介、代购、商家等。

​ 例如留学中介就是一个代理，我想上美国的一所大学，但是我没办法去这个大学实地考察，也没办法要这个大学的联系方式，并且这个大学拒绝个人去访问它。但是这个大学在国内把招生业务委派给了一个留学中介。这样我就可以去和留学中介交谈，留学中介可以与美国大学联系。留学中介会从我这里收取额外的中介费。

​ 在以上的案例中，学校是目标，留学中介是代理，我是客户。它们具有以下特点：

  • 中介和代理他们要做的事情是一致的： 招生。

  • 中介是学校代理， 学校是目标。

  • 我—中介（学校介绍，办入学手续）----美国学校。

  • 中介是代理，不能白干活，需要收取费用。

  • 代理不让你访问到目标。

为什么要找中介？

  • 中介是专业的，方便

  • 我现在不能自己去找学校。 我没有能力访问学校。 或者美国学校不接收个人来访。

  • 买东西都是商家卖， 商家是某个商品的代理， 你个人买东西， 肯定不会让你接触到厂家的。

开发中的代理模式（代理）

​ 代理模式是指，当一个对象（目标）无法直接使用时，可以在该客户端和目标类之间创建一个中介，这个中介就是代理。

​ 在实际开发中有这样情况，有一个A类，有一个C类，但是C类不允许A类直接访问，这样我们可以创建一个A类和C类之间的B类，C类允许B类访问，这样我们可以在A类中访问B类，然后B类在访问C类，这样就相当于在A类中间接访问到了C类。其中A类是客户类，B类是代理类，C类是目标类。另外，我可以在B类中添加一些内容，意味着功能增强。

使用代理模式的作用
  • 功能增强： 在你原有的功能上，增加了额外的功能。 新增加的功能，叫做功能增强。 (例如，留学中介要收取额外的费用)
  • 控制访问： 代理类不让你访问目标，例如商家不让用户访问厂家。（就跟房屋中介肯定不会给房东电话给你，否则它们怎么赚中介费）

实现代理的方式

实现代理的方式有：静态代理，动态代理

静态代理

什么是静态代理

​ 静态代理：代理类是手工创建的，代理的目标类是固定的。

静态代理的实现步骤

模拟一个用户购买u盘的行为，其中用户是客户端类，商家是代理类，厂家是目标类，商家和厂家都是卖U盘的，应该把卖U盘这个动作抽象为一个接口。

  1. 创建一个接口，定义卖u盘的方法， 表示你的厂家和商家做的事情。

    // 表示功能的，厂家，商家都要完成的功能
public interface UsbSell {//定义方法 参数 amount:表示一次购买的数量，暂时不用//返回值表示一个u盘的价格。float sell(int amount);//可以多个其它的方法//void print();
}

  2. 创建厂家类，实现1步骤的接口

    //目标类：金士顿厂家, 不接受用户的单独购买。
public class UsbKingFactory implements UsbSell {@Overridepublic float sell(int amount) {System.out.println("目标类中的方法调用 , UsbKingFactory 中的sell ");//一个128G的u盘是 85元。//后期根据amount ，可以实现不同的价格，例如10000个，单击是80， 50000个75return 85.0f;}
}

  3. 创建商家，就是代理类，也需要实现1步骤中的接口。

    // taobao是一个商家，代理金士顿u盘的销售。
public class TaoBao implements UsbSell {// 声明 商家代理的厂家具体是谁// private修饰为了控制访问，不让客户知道厂家是谁private UsbKingFactory factory = new UsbKingFactory();@Override// 实现销售u盘功能public float sell(int amount) {// 向厂家发送订单，告诉厂家，我买了u盘，厂家发货float price = factory.sell(amount); //厂家的价格。// 商家 需要加价， 也就是代理要增加价格。price = price + 25; //增强功能，代理类在完成目标类方法调用后，增强了功能。// 在目标类的方法调用后，你做的其它功能，都是增强的意思。System.out.println("淘宝商家，给你返一个优惠券，或者红包");// 增加的价格return price;}
}public class WeiShang implements UsbSell {//代理的是 金士顿，定义目标厂家类private UsbKingFactory factory = new UsbKingFactory();@Overridepublic float sell(int amount) {//调用目标方法float price = factory.sell(amount);//只增加1元price = price + 1;return price;}
}

  4. 创建客户端类，调用商家的方法买一个u盘。

    public class Customer {public static void main(String[] args) {// 通过淘宝卖// 下载了淘宝的app/*TaoBao taoBao = new TaoBao();// 通过代理类，实现购买u盘，增加了优惠券，红包等等float price = taoBao.sell(1);System.out.println("淘宝的价格：" + price);*/// 取得微商的联系方式WeiShang weiShang = new WeiShang();// 通过微商代理，实现购买u盘，增加了优惠券，红包等等float price = weiShang.sell(1);System.out.println("通过微商购买的价格："+ price);}
}

分析问题：

  • 以上实例，若只有一个目标类，如金士顿厂家，商家只需要和这个厂家联系就行。但是如果又有一个闪迪厂家，那么得重写一套代理类，因为一个代理类中只能指定一个厂家，如以上的淘宝类，制定了厂家是金士顿，就不能在指定闪迪厂家，只能重新新建一个代理类，在这个代理类中指定厂家是闪迪，微商也是一样，要来一个专门代理闪迪的微商。如果有100个厂家，那么就要写200个代理类。
  • 如果UsbSell接口多了个退货功能，那么所有的目标类和代理类都要修改。
静态代理的优缺点
  • 优点
    • 实现简单
    • 容易理解
  • 缺点（当你的项目中，目标类和代理类很多时候，有以下的缺点：）
    • 当目标类增加了，代理类可能也需要成倍的增加。 代理类数量过多。
    • 当你的接口中功能增加了，或者修改了，会影响众多的实现类，厂家类，代理都需要修改。影响比较多。

简而言之，静态代理容易理解，代码好写，但是各个类之间耦合度太高，一旦扩展就有问题

动态代理（重点）

什么是动态代理

​ 动态代理就是在程序执行过程（动态）中，使用jdk的反射机制，创建代理类对象， 并动态的指定要代理目标类。换句话说： 动态代理是一种创建java对象的能力，让你不用自己写代理类的java程序，然后new对象。而是直接用jdk创建代理类对象。这样我不关心代理类是谁，我只知道它能增强功能，并且通过它我可以找到目标类。（类似暗下交易）

动态代理的优点

  • 优点
    • 动态代理中目标类即使很多，但是代理类数量可以很少，当你修改了接口中的方法时，不会影响代理类（压根就不用写代理类了，这个代理类是jdk创建的，只是起到一个中介的功能）。符合OCP原则
    • 不用创建代理类文件，代理的目标类是灵活的，可以随意给不同目标创建代理

动态代理的两种实现方式

  • jdk动态代理（理解）： 使用java反射包中的类和接口实现动态代理的功能。
    • 反射包 java.lang.reflect , 里面有三个类 ： InvocationHandler , Method, Proxy.
  • cglib动态代理（了解）: cglib是第三方的工具库， 创建代理对象。
    • cglib的原理是继承， cglib通过继承目标类，创建它的子类，在子类中重写父类中同名的方法， 实现功能的修改。
    • 因为cglib是继承，重写方法，所以要求目标类不能是final的， 方法也不能是final的。
    • cglib的要求目标类比较宽松， 只要能继承就可以了。cglib在很多的框架中使用，比如 mybatis ，spring框架中都有使用。

注意：jdk动态代理必须有接口，对于无接口类，必须使用cglib来为它创建动态代理

jdk动态代理的实现

需要用到反射包 java.lang.reflect，里面有三个类 ： InvocationHandler , Method, Proxy.

InvocationHandler 接口（调用处理器）
  • 该接口中只有一个方法：invoke()方法
  • invoke()方法最后是由代理类调用的，所以代理类完成的功能写在该方法里
    • 代理类完成的功能：调用目标方法、功能增强
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

invoke方法参数：

  • proxy：代理对象，由jdk创建
  • method：目标方法，因为代理类的功能是调用目标方法，所以这里要给出
  • args：目标方法的参数
如何理解InvocationHandler接口

  • InvocationHandler接口表示你的代理想要干什么，即代理完成的功能写在该接口实现类的invoke方法中

  • 使用方法：

    1. 创建类实现接口InvocationHandler
    2. 重写invoke()方法，把原来静态代理中代理类要完成的功能，写在这。
Method类
  • method表示目标类中的方法
  • method是要发给InvocationHandler实现类的invoke方法的参数，表示代理所调用的目标方法
Proxy类
  • 通过该类可以生成代理对象，代理对象的创建是由jdk提供的，我们只是负责调Proxy类中的方法来拿到这个代理对象
  • 调用Proxy类中的静态方法newProxyInstance()可以创建一个代理对象，具体创建步骤是由jdk完成的
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

newProxyInstance参数说明：

  • loader表示目标对象的类加载器，固定写法：目标对象.getClass().getClassLoader();
  • interfaces表示目标对象所实现的接口，接口多继承，因此是个数组。固定写法：目标对象.getClass().getInterface();
  • h表示代理类所要完成的功能

返回值就是代理类对象，并且在该对象创建时已经说明了，该代理类对象所代理的目标对象是谁，该目标对象完成了那些功能，该代理类所要完成的功能

动态代理的实现步骤

  1. 创建接口，定义目标类要完成的功能

    /*** 目标类要完成的功能*/
public interface UsbSell {float sell(int amount);
}

  2. 创建目标类实现接口

    //目标类：金士顿厂家, 不接受用户的单独购买。
public class UsbKingFactory implements UsbSell {@Overridepublic float sell(int amount) {System.out.println("目标类中的方法调用 , UsbKingFactory 中的sell ");//一个128G的u盘是 85元。//后期根据amount ，可以实现不同的价格，例如10000个，单击是80， 50000个75return 85.0f;}
}

  3. 创建InvocationHandler接口的实现类，在invoke方法中完成代理类的功能
    1.调用目标方法
    2.增强功能

    //必须实现InvocationHandler接口，完成代理类要做的功能（1.调用目标方法，2.功能增强）
public class MySellHandler implements InvocationHandler {private Object target = null;//动态代理：目标对象是活动的，不是固定的，需要传入进来。//传入是谁，就给谁创建代理。public MySellHandler(Object target) {//给目标对象赋值this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {Object res  = null;//向厂家发送订单，告诉厂家，我买了u盘，厂家发货//float price = factory.sell(amount); //厂家的价格。res =  method.invoke(target,args); //执行目标方法//商家 需要加价， 也就是代理要增加价格。//price = price + 25; //增强功能，代理类在完成目标类方法调用后，增强了功能。if( res != null ){Float price = (Float)res;price = price + 25;res = price;}//在目标类的方法调用后，你做的其它功能，都是增强的意思。System.out.println("淘宝商家，给你返一个优惠券，或者红包");//记录数据库//增加的价格return res;}
}

  4. 使用Proxy类的静态方法，创建代理对象。 并把返回值转为接口类型。

    public class Customer {public static void main(String[] args) {//创建代理对象，使用Proxy//1. 创建目标对象// UsbKingFacotry  factory = new UsbKingFactory();UsbSell factory = new UsbKingFactory();//2.创建InvocationHandler对象InvocationHandler handler = new MySellHandler(factory);//3.创建代理对象UsbSell proxy = (UsbSell) Proxy.newProxyInstance(factory.getClass().getClassLoader(),factory.getClass().getInterfaces(),handler);//com.sun.proxy.$Proxy0 : 这是jdk动态代理创建的对象类型。System.out.println("proxy:"+proxy.getClass().getName());//4.通过代理执行方法float price = proxy.sell(1);System.out.println("通过动态代理对象，调用方法："+price);}
}

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动态代理开发中实例

// 目标完成的功能
public interface HelloService {//打印报告， 报表int print(String name);
}// 目标类
public class GoNeng implements HelloService {@Overridepublic int print(String name) {System.out.println("其它人写好的个功能方法");return 2;}
}// 代理完成的功能
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {private Object target = null;public MyInvocationHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {//我在项目中记录数据库，//调用目标方法， 执行print()得到 2Object res = method.invoke(target,args); //2// 代理进行“功能增强”//需要乘以 2的结果  if( res != null){Integer num = (Integer)res;res = num * 2;}return res;}
}// 测试类
public class MyApp {public static void main(String[] args) {// GoNeng gn = new GoNeng();//int num = gn.print("销售");// System.out.println("num="+num);// 创建目标类GoNeng goNeng = new GoNeng();// 代理完成的功能InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(goNeng);// 这里表示目标类必须实现一个接口，否则不能用jdk实现动态代理，只能用cglib实现动态代理System.out.println("goNeng.getClass().getInterfaces()="+goNeng.getClass().getInterfaces()[0].getName());HelloService proxy = (HelloService) Proxy.newProxyInstance( goNeng.getClass().getClassLoader(),goNeng.getClass().getInterfaces(),handler);// 代理proxy的print方法实际上是接口中的，因为再创建代理是，把目标类的构造器和实现的接口都给了代理，并且代理完成的功能也给了代理// 代理执行print方法就去handler的invoke方法，把print方法给了method，参数“市场”给了argsint num = proxy.print("市场");System.out.println("我们期望的 num ==" + num);// 总之proxy，handler，目标类之间是相关联的。}
}

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