Java 动态代理

要说动态代理，必须先聊聊静态代理。

静态代理

假设现在项目经理有一个需求：在项目现有所有类的方法前后打印日志。

你如何在不修改已有代码的前提下，完成这个需求？

我首先想到的是静态代理。具体做法是：

1. 为现有的每一个类都编写一个对应的代理类，并且让它实现和目标类相同的接口（假设都有）
   
2. 在创建代理对象时，通过构造器塞入一个目标对象，然后在代理对象的方法内部调用目标对象同名方法，并在调用前后打印日志。也就是说，代理对象 = 增强代码 + 目标对象（原对象）。有了代理对象后，就不用原对象了
   

静态代理的缺陷

程序员要手动为每一个目标类编写对应的代理类。如果当前系统已经有成百上千个类，工作量太大了。所以，现在我们的努力方向是：如何少写或者不写代理类，却能完成代理功能？

复习对象的创建

很多初学Java的朋友眼中创建对象的过程

实际上可以换个角度，也说得通

所谓的Class对象，是Class类的实例，而Class类是描述所有类的，比如Person类，Student类

可以看出，要创建一个实例，最关键的就是得到对应的Class对象。只不过对于初学者来说，new这个关键字配合构造方法，实在太好用了，底层隐藏了太多细节，一句 Person p = new Person();直接把对象返回给你了。我自己刚开始学Java时，也没意识到Class对象的存在。

分析到这里，貌似有了思路：

能否不写代理类，而直接得到代理Class对象，然后根据它创建代理实例（反射）。

Class对象包含了一个类的所有信息，比如构造器、方法、字段等。如果我们不写代理类，这些信息从哪获取呢？苦思冥想，突然灵光一现：代理类和目标类理应实现同一组接口。之所以实现相同接口，是为了尽可能保证代理对象的内部结构和目标对象一致，这样我们对代理对象的操作最终都可以转移到目标对象身上，代理对象只需专注于增强代码的编写。还是上面这幅图：

所以，可以这样说：接口拥有代理对象和目标对象共同的类信息。所以，我们可以从接口那得到理应由代理类提供的信息。但是别忘了，接口是无法创建对象的，怎么办？

动态代理

JDK提供了java.lang.reflect.InvocationHandler接口和 java.lang.reflect.Proxy类，这两个类相互配合，入口是Proxy，所以我们先聊它。

Proxy有个静态方法：getProxyClass(ClassLoader, interfaces)，只要你给它传入类加载器和一组接口，它就给你返回代理Class对象。

用通俗的话说，getProxyClass()这个方法，会从你传入的接口Class中，“拷贝”类结构信息到一个新的Class对象中，但新的Class对象带有构造器，是可以创建对象的。打个比方，一个大内太监（接口Class），空有一身武艺（类信息），但是无法传给后人。现在江湖上有个妙手神医（Proxy类），发明了克隆大法（getProxyClass），不仅能克隆太监的一身武艺，还保留了小DD（构造器）…（这到底是道德の沦丧，还是人性的扭曲，欢迎走进动态代理）

所以，一旦我们明确接口，完全可以通过接口的Class对象，创建一个代理Class，通过代理Class即可创建代理对象。

大体思路

静态代理

动态代理

所以，按我理解，Proxy.getProxyClass()这个方法的本质就是：以Class造Class。

有了Class对象，就很好办了，具体看代码：

完美。

根据代理Class的构造器创建对象时，需要传入InvocationHandler。每次调用代理对象的方法，最终都会调用InvocationHandler的invoke()方法：

怎么做到的呢？

上面不是说了吗，根据代理Class的构造器创建对象时，需要传入InvocationHandler。通过构造器传入一个引用，那么必然有个成员变量去接收。没错，代理对象的内部确实有个成员变量invocationHandler，而且代理对象的每个方法内部都会调用handler.invoke()！InvocationHandler对象成了代理对象和目标对象的桥梁，不像静态代理这么直接。

大家仔细看上图右侧的动态代理，我在invocationHandler的invoke()方法中并没有写目标对象。因为一开始invocationHandler的invoke()里确实没有目标对象，需要我们手动new。

但这种写法不够优雅，属于硬编码。我这次代理A对象，下次想代理B对象还要进来改invoke()方法，太差劲了。改进一下，让调用者把目标对象作为参数传进来：

public class ProxyTest {
	public static void main(String[] args) throws Throwable {
		CalculatorImpl target = new CalculatorImpl();
                //传入目标对象
                //目的：1.根据它实现的接口生成代理对象 2.代理对象调用目标对象方法
		Calculator calculatorProxy = (Calculator) getProxy(target);
		calculatorProxy.add(1, 2);
		calculatorProxy.subtract(2, 1);
	}

	private static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
		//参数1：随便找个类加载器给它， 参数2：目标对象实现的接口，让代理对象实现相同接口
		Class proxyClazz = Proxy.getProxyClass(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces());
		Constructor constructor = proxyClazz.getConstructor(InvocationHandler.class);
		Object proxy = constructor.newInstance(new InvocationHandler() {
			@Override
			public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
				System.out.println(method.getName() + "方法开始执行...");
				Object result = method.invoke(target, args);
				System.out.println(result);
				System.out.println(method.getName() + "方法执行结束...");
				return result;
			}
		});
		return proxy;
	}
}

不过实际编程中，一般不用getProxyClass()，而是使用Proxy类的另一个静态方法：Proxy.newProxyInstance()，直接返回代理实例，连中间得到代理Class对象的过程都帮你隐藏：

public class ProxyTest {
	public static void main(String[] args) throws Throwable {
		CalculatorImpl target = new CalculatorImpl();
		Calculator calculatorProxy = (Calculator) getProxy(target);
		calculatorProxy.add(1, 2);
		calculatorProxy.subtract(2, 1);
	}

	private static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
		Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
				target.getClass().getClassLoader(),/*类加载器*/
				target.getClass().getInterfaces(),/*让代理对象和目标对象实现相同接口*/
				new InvocationHandler(){/*代理对象的方法最终都会被JVM导向它的invoke方法*/
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
						System.out.println(method.getName() + "方法开始执行...");
						Object result = method.invoke(target, args);
						System.out.println(result);
						System.out.println(method.getName() + "方法执行结束...");
						return result;
					}
				}
		);
		return proxy;
	}
}

现在，我想题主应该能看懂动态代理了。

最后讨论一下代理对象是什么类型。

首先，请区分两个概念：代理Class对象和代理对象。

单从名字看，代理Class和Calculator的接口确实相去甚远，但是我们却能将代理对象赋值给接口类型：

千万别觉得名字奇怪，就怀疑它不能用接口接收，只要实现该接口就是该类型。

代理对象的本质就是：和目标对象实现相同接口的实例。代理Class可以叫任何名字，whatever，只要它实现某个接口，就能成为该接口类型。

我写了一个MyProxy类，那么它的Class名字必然叫MyProxy。但这和能否赋值给接口没有任何关系。由于它实现了Serializable和Collection，所以myProxy（代理实例）同时是这两个接口的类型。

小结

我想了个很骚的比喻，希望能解释清楚：

接口Class对象是大内太监，里面的方法和字段比做他的一身武艺，但是他没有小DD（构造器），所以不能new实例。一身武艺后继无人。

那怎么办呢？

正常途径（implements）：

写一个类，实现该接口。这个就相当于大街上拉了一个人，认他做干爹。一身武艺传给他，只是比他干爹多了小DD，可以new实例。

非正常途径（动态代理）：

通过妙手圣医Proxy的克隆大法（Proxy.getProxyClass()），克隆一个Class，但是有小DD。所以这个克隆人Class可以创建实例，也就是代理对象。

代理Class其实就是附有构造器的接口Class，一样的类结构信息，却能创建实例。

JDK动态代理生成的实例

CGLib动态代理生成的实例

如果说继承的父类是亲爹（只有一个），那么实现的接口是干爹（可以有多个）。

实现接口是一个类认干爹的过程。接口无法创建对象，但实现该接口的类可以。

比如

class Student extends Person implements A, B

这个类new一个实例出来，你问它：你爸爸是谁啊？它会告诉你：我只有一个爸爸Person。

但是student instanceof A interface，或者student instanceof B interface，它会告诉你两个都是它干爹（true），都可以用来接收它。

然而，凡是有利必有弊。

也就是说，动态代理生成的代理对象，最终都可以用接口接收，和目标对象一起形成了多态，可以随意切换展示不同的功能。但是切换的同时，只能使用该接口定义的方法。