Spring/Boot/Cloud系列知识（2）——代理模式

代理模式是23种设计模式中的一种，属于一种结构模式。用一句大白话解释这个设计模式：当外部调用者调用A来完成一件事情/一个动作时，并不直接调用A本身，而是调用一个代理者，并再由代理者负责调用真实的执行者A，最终达到间接调用的目的。

代理模式（动态）和Cglib代理是Spring生态中的最基础设计原理之一，所以要了解Spring的工作原理就必须先讨论清楚代理模式的设计思路（无论是静态代理还是动态代理）。

1. 代理模式（静态）

（代理模式——静态）

上图显示了一个标准的代理模式（静态）类关系结构。在标准的代理模式（静态）中，至少存在以下角色：

• Subject接口或抽象角色：对于外部调用者来说只关心调用操作是否被执行，而不会关心本次调用是被直接执行的还是被代理者间接执行的。所以一般来说代理执行者会实现和被代理者相同的接口（或抽象类），“伪装”成被代理的对象（上图中就是伪装成RealSubject类）。

• RealSubject：被代理的真实业务执行者。简单来说就是真实业务由这个角色负责执行，只是为了在业务处理前后能够执行其它操作，所以真实业务执行者才会被代理（上图中就是被Proxy代理）。

• Proxy：代理执行者。代理执行者内部引用了真实执行者，并根据需要在真实业务执行前后，执行其它操作：例如判断入参是否符合要求、打开数据库连接、捕获异常发送到事件搜集器中……

以下的代码片段说明了代理模式（静态）中以上几个工作角色的简单实现：

• Subject接口或抽象角色

// 业务接口定义public interface Subject {  // 该方法是被外部调用者所调用的方法  public void operation();}

• Proxy 代理者

/** * 代理者，代理者并不执行最终的业务<br> * 但是可以在执行最终业务之前、之后做一些其它处理。例如打开数据库连接、提交事务等等 * @author yinwenjie */public class Proxy implements Subject{  // 真实执行者  private RealSubject realSubject;  // 建议使用slf4j  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Proxy.class);  public Proxy() {    this.realSubject = new RealSubject();  }  public void operation() {    try {      LOG.info("在执行真实调用前，可以执行一些动作");      this.realSubject.operation();      LOG.info("在执行真实调用后，也可以执行一些动作");    } catch (Exception e) {      LOG.info("在执行真实调用异常后，还是可以执行一些动作");    }  }}

• RealSubject，真实业务在这里执行

// 这是真正的业务执行者public class RealSubject implements Subject {  // 建议使用slf4j  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(RealSubject.class);  public void operation() {    this.exec();  }  // 真实业务在这个私有方法中执行  private void exec() {    LOG.info("执行真实的业务!");    // 有10%的几率抛出异常    float currentValue = new Random().nextFloat();    if(currentValue < 0.01) {      throw new IllegalArgumentException("抛出了异常");    }  }}

• 以下代码可以执行这个代理模式设计，并且输出类似如下的结果：

......public static void main(String[] args) throws Exception {  Subject subject = new Proxy();  subject.operation();}......// 以下是可能的输出结果================================54273 [main] INFO yinwenjie.test.proxy.Proxy  - 在执行真实调用前，可以执行一些动作54273 [main] INFO yinwenjie.test.proxy.RealSubject  - 执行真实的业务!54480 [main] INFO yinwenjie.test.proxy.Proxy  - 在执行真实调用异常后，还是可以执行一些动作

2. 代理模式（动态）

静态代理模式很简单吧。实际工作中，静态代理模式只适合写写测试让大家学习和熟悉解决问题的思路，真正有用的还是动态代理模式和Cglib代理，例如Spring中就使用了这两种动态代理方式。本节我们先介绍java.lang.reflect.Proxy代理。

动态代理模式并不要求对某个业务接口（interface）有任何实现，而是一旦有调用发生，就会通知java.lang.reflect.InvocationHandler接口下的invoke方法。

2.1、基本代码过程

• 以下是两个接口定义 TargetOneInterface 和 TargetTwoInterface

// 被代理的接口public interface TargetOneInterface {  // 这是一个方法  public void doSomething();  // 这是第二个方法  public void handleSomething();}// 第二个需要被代理的接口public interface TargetTwoInterface {  // 查询某些数据  public List<?> findSomething();  // 按照某种条件进行查询  public List<?> findSomethingByField(Integer field);}

• 接着我们定义代理处理器

java中对动态代理的支持是通过java.lang.reflect.InvocationHandler接口来规范的。以下是一个实现示例：

// 代理者处理器public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {  /**   * @param proxy 代理对象，注意是代理者，不是被代理者   * @param method 被代理的方法   * @param args 被执行的代理方法中传入的参数   */  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {    System.out.println("====================================================");    System.out.println("代理者的对象：" + proxy.getClass().getName());    // 被代理的接口    Class<?> targetClass = method.getDeclaringClass();    System.out.println("被代理的接口类：" + targetClass.getName());    System.out.println("被代理的方法：" + method.getName());    if(args == null) {      return null;    }    System.out.println("被代理的调用过程参数类型：");    Arrays.asList(args).stream().forEach((item) -> {      System.out.println("方法类型：" + item.getClass().getName());    });    // 在这里可以返回调用结果     return null;  }}

• 接着我们就可以定义如何代理接口了

public class Run {  public static void main(String[] args) {    ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();    //这是代理处理器    ProxyInvocationHandler invocationHandler = new ProxyInvocationHandler();    Object proxy = Proxy.newProxyInstance(classLoader,new Class<?>[]{TargetOneInterface.class , TargetTwoInterface.class}, invocationHandler);    // 开始调用（测试第一个接口）    TargetOneInterface targetOne = (TargetOneInterface)proxy;    targetOne.doSomething();    targetOne.handleSomething();    // 开始调用（测试第二个接口）    TargetTwoInterface targetTwo = (TargetTwoInterface)proxy;    targetTwo.findSomething();    targetTwo.findSomethingByField(111);  }}

请注意，TargetOneInterface接口和TargetTwoInterface接口可没有定义任何实现。在调用接口中定义的方法时，应用程序也没有执行接口的任何实现，而是调用了InvocationHandler代理处理器中的invoke()方法。这个方法中有三个参数，在以上代码的注释中已经详细说明，这里就不在赘诉了。

• 以下是执行的结果：

====================================================代理者的对象：com.sun.proxy.$Proxy0被代理的接口类：yinwenjie.test.proxy.dproxy.target.TargetOneInterface被代理的方法：doSomething====================================================代理者的对象：com.sun.proxy.$Proxy0被代理的接口类：yinwenjie.test.proxy.dproxy.target.TargetOneInterface被代理的方法：handleSomething====================================================代理者的对象：com.sun.proxy.$Proxy0被代理的接口类：yinwenjie.test.proxy.dproxy.target.TargetTwoInterface被代理的方法：findSomething====================================================代理者的对象：com.sun.proxy.$Proxy0被代理的接口类：yinwenjie.test.proxy.dproxy.target.TargetTwoInterface被代理的方法：findSomethingByField被代理的调用过程参数类型：方法类型：java.lang.Integer

（节后文模拟一个IOC容器，讲解思路。讲解Cglib代理）
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