Java帝国之动态代理

1

深夜奏对

已经快三更天了， Java帝国的国王还在看着IO大臣的奏章发呆，他有点想不明白， 帝国已经给臣民了提供了这么多的东西，他们为什么还不满意呢？ 集合、IO、反射、网络、线程、泛型、JDBC ......在IT界哪一个不都是响当当的硬通货？  有了这些技术，写个Java程序多简单啊， 臣民们为何还整天抗议呢？

这还是昨天IO大臣的一个奏章，其中说到各个部落要酝酿一场大规模的抗议游行，抗议Java不支持动态性，不能在运行时修改一个类，导致不能用声明的方式来编程。

国王愤愤地想，我的政策太开明了，这些刁民不知好歹，蹬鼻子上脸，以后要坚决加强东厂西厂锦衣卫镇抚司等纪检法的建设，有意见可以上访， 不能这么胡闹，增加社会不稳定因素。帝国正在和Python, PHP等国家开战，处处都要银子，攘外必先安内啊。

想到这里，国王立刻命令吕公公宣IO大臣进宫。

IO大臣半夜里被从热腾腾的的被窝里拽出来，心里老大不情愿， 迷迷糊糊地跟着吕公公进了宫。

“陛下半夜三更还在为国事操劳，真乃臣等之罪也 ！”  IO大臣虽然心里不情愿，但还是毕恭毕敬。

“爱卿，你说说这是怎么一回事？ 什么是Java 不支持动态性？ ”国王拿出了奏章。

IO大臣心里明白了，原来是介个啊。

“启奏陛下，其实这是刁民们羡慕Python 、Ruby 等语言的动态性，想让我们Java 也支持，他们最想要的一个功能就是能在运行时对类进行修改，这样可以用声明的方式来编程。”

“你能不能说点朕能听懂的话？” 国王低沉的声音里隐藏着马上就要喷薄而出的怨气，老子想了一晚上都没整明白，你还在这里给我文绉绉的！

“是这样”  IO大臣开始调用脑细胞遣词造句，准备用通俗易懂的语言扑灭陛下的怒火。

“所谓运行时对类进行修改，打个比方来说，我写了一个HelloWorld的类，其中有两个方法：sayHello()和sayHelloToPHP()，陛下请看： ”

“这是帝国三岁小孩都能明白的代码，说重点！”

“然后这个类运行起来了，刁民们希望在运行的时候可以修改这类， 譬如加一个新方法sayHelloToPython()， 或者对现在的sayHello()方法里加一点新东西， 甚至把sayHelloToPHP()这个方法删除！”

“这些刁民太过分了， 难道他们不能写个新的类来做这件事吗？”

“陛下圣明， 臣也觉得可以新写一个类比如HelloWorldNew来做这件事情，重新编译一下不就行了吗？  可是他们说的是在运行时修改，是运行时，运行时，运行时，重要的事情说三遍，不是编译时。”

“运行时？ 一个类一旦装入到方法区还怎么修改 ”  国王还是很了解JVM这一套。 “你知道他们为什么有这个要求吗？”

“他们说了想用声明的方式来编程.....”  IO大臣意识到大事不好。

“什么是声明的方式”  国王穷追不舍

“这个臣还不太清楚......”

“快去彻查，限你三天回话。”

“遵旨”

2

明察暗访

IO大臣冷汗都出来了， 他睡意全无，赶紧召集家丁幕僚准备上山下乡、明察暗访，限他们两天把这个“以声明的方式编程”搞清楚。

两天内不断有快马回报，各种各样的信息如雪片般飞来。  IO大臣又花了一天时间整理，终于明白了这个“以声明的方式编程”。

原来这帮刁民犯懒，写完了代码以后有这样的需求：

在某些函数调用前后加上日志记录

给某些函数加上事务的支持

给某些函数加上权限控制

......

这些需求挺通用的，如果在每个函数中都实现一遍，那重复代码就太多了。 更要命的是有时候代码是别人写的，你只有class 文件，怎么修改？ 怎么加上这些功能？

所以“刁民”们就想了一个损招，他们想在XML文件或者什么地方声明一下， 比如对于添加日志的需求吧， 声明的大意如下：

对于com.coderising这个package下所有以add开头的方法，在执行之前都要调用Logger.startLog()方法， 在执行之后都要调用Logger.endLog()方法。

对于增加事务支持的需求，声明的大意如下：

对于所有以DAO结尾的类，所有的方法执行之前都要调用TransactionManager.begin()，执行之后都要调用TransactionManager.commit(), 如果抛出异常的话调用TransactionManager.rollback()。

他们已经充分发挥了自己的那点儿小聪明，号称是开发了一个叫AOP的东西，能够读取这个XML中的声明， 并且能够找到那些需要插入日志的类和方法， 接下来就需要修改这些方法了。 但是Java帝国不允许修改一个已经被加载或者正在运行的类， 于是他们就不干了，就要抗议、就要游行，就要暴动, 真是可恶。

IO大臣决定向国王做一次汇报，看看国王的反应。

3

Java 动态代理

国王不愧是国王， IO大臣稍微一解释， 就明白怎么回事了。

“爱卿，你觉得该怎么办？ ”  皮球又被踢到了IO大臣那里。

“臣觉得不能让这些刁民突破帝国的底线， 我们的class在运行时是不能被修改的，如果也像Python，Ruby 那样在运行时可以肆意修改，那就太混乱了！”  IO大臣小心翼翼地揣摩圣意。

“言之有理， 爱卿有何办法？ ”

“臣想到了一个办法，虽然不能修改现有的类，但是可以在运行时动态的创建新的类啊，比如有个类HelloWorld:

“这么简单的类，怎么还得实现一个接口呢？ ” 国王问道

“臣想给这些刁民们增加一点点障碍， 你不是想让我动态地创建新的类吗？你必须得有接口才行啊”　IO大臣又得意又阴险地笑了。

国王脸上也露出了一丝不易觉察的微笑。

“现在他们的问题是要在sayHello()方法中调用Logger.startLog(), Logger.endLog()添加上日志， 但是这个sayHello()方法又不能修改了！”

“所以臣想了想， 可以动态地生成一个新类，让这个类作为HelloWorld的代理去做事情（加上日志功能）， 陛下请看，这个HelloWorld代理也实现了IHelloWorld接口。 所以在调用方看来，都是IHelloWorld接口， 并不会意识到其实底层其实已经沧海沧田了。”

“朕能明白你这个绿色的HelloWorld代理，但是你这个类怎么可能知道把Logger的方法加到什么地方呢？”　国王一下子看出了关键。　

“陛下天资聪慧，臣拜服，‘刁民’们需要写一个类来告诉我们具体把Logger的代码加到什么地方， 这个类必须实现帝国定义的InvocationHandler接口，该接口中有个叫做invoke的方法就是他们写扩展代码的地方。  比如这个LoggerHandler： ”

“ 看起来有些让朕不舒服，不过朕大概明白了， 无非就是在调用真正的方法之前先调用Logger.startLog(), 在调用之后在调用Logger.end()， 这就是对方法进行拦截了，对不对？”

“正是如此！ 其实这个LoggerHandler 充当了一个中间层， 我们自动化生成的类$HelloWorld100会调用它，把sayHello这样的方法调用传递给他 （上图中的method变量），于是sayHello()方法就被添加上了Logger的startLog()和endLog()方法”

“此外，臣想提醒陛下的是，这个Handler不仅仅能作用于IHelloWorld 这个接口和 HelloWorld这个类，陛下请看，那个target 是个Object, 这就意味着任何类的实例都可以， 当然我们会要求这些类必须得实现接口。  臣民们使用LoggerHandler的时候是这样的：”

输出：

Start Logging

Hello World

End Logging

“如果想对另外一个接口ICalculator和类Calcualtor做代理， 也可以复用这个LoggerHandler的类：”

“折腾了变天，原来魔法是在Proxy.newProxyInstance(....)  这里，就是动态地生成了一个类嘛， 这个类对臣民们来说是动态生成的， 也是看不到源码的。”

“圣明无过陛下，我就是在运行时，在内存中生成了一个新的类，这个类在调用sayHello() 或者add()方法的时候， 其实调用的是LoggerHanlder的invoke 方法， 而那个invoke就会拦截真正的方法调用，添加日志功能了！ ”

“爱卿辛苦了，虽然有点绕，但是理解了还是挺简单的。 朕明天就颁发圣旨， 全国推行，对了你打算叫它什么名字？ ”

“既然是在运行时动态的生成类，并且作为一个真实对象的代理来做事情， 那就叫动态代理吧！”

动态代理技术发布了，臣民们得到了暂时的安抚，但是这个动态代理的缺陷就是必须有接口才能工作，帝国的臣民能忍受得了吗？

（完）

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