【动态代理】动态代理Proxy_04

我们继续上一篇总结。

上篇我们说到，怎么让before()和after()中的内容也让客户灵活指定？

不管怎么样，我们现在需要一个这样的东西:可以动态指定对方法进行处理的指令。

我们创建一个方法调用的处理器，用来对任意方法进行自定义的处理:

package cn.edu.hpu.proxy;import java.lang.reflect.Method;//方法调用的处理器public interface InvocationHandler {//你只要给我一个Method方法，我就能对Method进行处理//做处理的方式是由实现它的子类来决定//参数:Object o,Method m,即invoke()内要调用对象Object o的Method m方法public void invoke(Object o,Method m);}

我们再写一个时间方法的处理类，实现InvocationHandler接口:

package cn.edu.hpu.proxy;import java.lang.reflect.Method;public class TimeHandler implements InvocationHandler{private Object target;public TimeHandler(Object target) {super();this.target=target;}//参数是一个方法，我们可以在invoke里在Method方法执行的前后加处理逻辑@Overridepublic void invoke(Object o,Method m){long start=System.currentTimeMillis();System.out.println("开始时间:"+start+"ms");try {m.invoke(target);//执行target类的m方法} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}long end=System.currentTimeMillis();System.out.println("运行时间:"+(end-start)+"ms");}}

这里我们写了一个时间处理的方法调用的处理器

下面就来看我们之前的那段动态代码如何生成。先回顾一下之前的Proxy代码：

package cn.edu.hpu.proxy;import java.io.File;import java.io.FileWriter;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;import java.net.URL;import java.net.URLClassLoader;import javax.tools.JavaCompiler;import javax.tools.StandardJavaFileManager;import javax.tools.ToolProvider;import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;public class Proxy {//这个方法用来产生新的代理类//参数:告诉程序使用实现哪个接口的动态代理public static Object newProxyInstance(Class infce) throws Exception{String methodStr="";String rt="\r\n";//使用了Java的反射机制中的getMethods();方法来得到一个类的所有方法Method[] methods=infce.getMethods();for (Method m:methods) {methodStr += rt+"    @Override"+rt+"    public void "+m.getName()+"() {"+rt+"        this.before();"+ rt +"     t."+m.getName()+"();"+ rt +"     this.after();"+ rt +"    }"; //返回值通过反射机制也可以拿到，但是比较麻烦，我们这里暂时用void代替}String src="package cn.edu.hpu.proxy;"+ rt +"public class TankTimeProxy implements "+infce.getName()+"{"+ rt +"    Moveable t;"+ rt +"    long start;"+ rt +"    long end;"+ rt +"    public TankTimeProxy(Moveable t) {"+ rt +"        super();"+ rt +"        this.t = t;"+ rt +"    }"+ rt +"    public void before(){"+ rt +"        start=System.currentTimeMillis();"+ rt +"        System.out.println(\"开始时间:\"+start+\"ms\");"+ rt +"    }"+"    public void after(){"+ rt +"        end=System.currentTimeMillis();"+ rt +"        System.out.println(\"运行时间:\"+(end-start)+\"ms\");"+ rt +"    }"+ rt +methodStr+ rt +"}";//拿到当前项目的根目录:System.getProperty("user.dir"));String fileName=System.getProperty("user.dir")+"/src/cn/edu/hpu/proxy/TankTimeProxy.java";//我们把src的源码写入自己创建的File文件中去File f=new File(fileName);FileWriter fw=new FileWriter(f);fw.write(src);fw.flush();fw.close();//编译(getSystemJavaCompiler()拿到系统默认的Java编译器，其实就是javac)JavaCompiler compiler=ToolProvider.getSystemJavaCompiler();//需要一个FileManager，用它来管理文件(参数1:诊断的监听器，参数2、3国际化)StandardJavaFileManager fileMgr=compiler.getStandardFileManager(null, null, null);//通过FileManager找到TankTimeProxy文件，然后放到一个Iterable中//Iterable是一个数组，用它可以进行迭代Iterable units=fileMgr.getJavaFileObjects(fileName);//参数:(输出位置，文件管理器对象，监听器，编译的时候指定的参数，用到那些class文件，需要编译哪些文件)CompilationTask t=compiler.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);//进行编译t.call();fileMgr.close();//把编译好的.class文件加载到内存中//urls指定.class文件所放的地方(使用URL还可以Load从网上传过来的类)URL[] urls=new URL[]{new URL("file:/"+System.getProperty("user.dir")+"/src")};//ClassLoader指的是吧硬盘里的Java文件放到内存中的那些个类URLClassLoader ul=new URLClassLoader(urls);Class c=ul.loadClass("cn.edu.hpu.proxy.TankTimeProxy");System.out.println(c);//得到TankTimeProxy类的构造方法，构造方法的参数为Moveable类型Constructor ctr=c.getConstructor(Moveable.class);Object m=ctr.newInstance(new Tank());return m;}}

这一块我们就可以通过实现InvocationHandler接口来完成:

package cn.edu.hpu.proxy;import java.io.File;import java.io.FileWriter;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;import java.net.URL;import java.net.URLClassLoader;import javax.tools.JavaCompiler;import javax.tools.StandardJavaFileManager;import javax.tools.ToolProvider;import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;public class Proxy {//这个方法用来产生新的代理类//参数:告诉程序使用实现哪个接口的动态代理public static Object newProxyInstance(Class infce,InvocationHandler h) throws Exception{String methodStr="";String rt="\r\n";//使用了Java的反射机制中的getMethods();方法来得到一个类的所有方法Method[] methods=infce.getMethods();for (Method m:methods) {methodStr += rt+"    @Override"+rt+"    public void "+m.getName()+"() {"+rt+" Method md=null;"+rt+" try{"+rt+"     md="+infce.getName()+".class.getMethod(\""+m.getName()+"\");"+rt+"     h.invoke(this,md);"+rt+" }catch(Exception e){"+rt+"        e.printStackTrace();}"+rt+"    }"; }String src="package cn.edu.hpu.proxy;"+ rt +"import java.lang.reflect.Method;"+ rt +"public class TankTimeProxy implements "+infce.getName()+"{"+ rt +"    cn.edu.hpu.proxy.InvocationHandler h;"+ rt +"    public TankTimeProxy(InvocationHandler h) {"+ rt +"        super();"+ rt +"        this.h = h;"+ rt +"    }"+ rt +methodStr+ rt +"}";//拿到当前项目的根目录:System.getProperty("user.dir"));String fileName=System.getProperty("user.dir")+"/src/cn/edu/hpu/proxy/TankTimeProxy.java";//我们把src的源码写入自己创建的File文件中去File f=new File(fileName);FileWriter fw=new FileWriter(f);fw.write(src);fw.flush();fw.close();//编译(getSystemJavaCompiler()拿到系统默认的Java编译器，其实就是javac)JavaCompiler compiler=ToolProvider.getSystemJavaCompiler();//需要一个FileManager，用它来管理文件(参数1:诊断的监听器，参数2、3国际化)StandardJavaFileManager fileMgr=compiler.getStandardFileManager(null, null, null);//通过FileManager找到TankTimeProxy文件，然后放到一个Iterable中//Iterable是一个数组，用它可以进行迭代Iterable units=fileMgr.getJavaFileObjects(fileName);//参数:(输出位置，文件管理器对象，监听器，编译的时候指定的参数，用到那些class文件，需要编译哪些文件)CompilationTask t=compiler.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);//进行编译t.call();fileMgr.close();//把编译好的.class文件加载到内存中//urls指定.class文件所放的地方(使用URL还可以Load从网上传过来的类)URL[] urls=new URL[]{new URL("file:/"+System.getProperty("user.dir")+"/src")};//ClassLoader指的是吧硬盘里的Java文件放到内存中的那些个类URLClassLoader ul=new URLClassLoader(urls);Class c=ul.loadClass("cn.edu.hpu.proxy.TankTimeProxy");System.out.println(c);//得到TankTimeProxy类的构造方法，构造方法的参数为Moveable类型Constructor ctr=c.getConstructor(InvocationHandler.class);Object m=ctr.newInstance(h);//之前的Tank()改为InvocationHandlerreturn m;}}

测试：

package cn.edu.hpu.proxy;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {Tank t=new Tank();InvocationHandler h=new TimeHandler(t);Moveable m=(Moveable)Proxy.newProxyInstance(Moveable.class,h);m.move();}}

生成的TankTimeProxy类：

package cn.edu.hpu.proxy;import java.lang.reflect.Method;public class TankTimeProxy implements cn.edu.hpu.proxy.Moveable{    cn.edu.hpu.proxy.InvocationHandler h;    public TankTimeProxy(InvocationHandler h) {        super();        this.h = h;    }    @Override    public void move() { Method md=null; try{     md=cn.edu.hpu.proxy.Moveable.class.getMethod("move");     h.invoke(this,md); }catch(Exception e){        e.printStackTrace();}    }}

测试结果：
class cn.edu.hpu.proxy.TankTimeProxy
开始时间:1436446021225ms
坦克正在移动中...
运行时间:8014ms

可能大家有点晕，看看运行逻辑图：

其实我们的TankTimeProxy就是JDK动态代理中的$Proxy1类

为了更贴近JDK的动态代理，我们吧原来的TankTimeProxy名字改为$proxy1，即生成的你看不见的加了前后逻辑的动态代理类。

package cn.edu.hpu.proxy;import java.io.File;import java.io.FileWriter;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;import java.net.URL;import java.net.URLClassLoader;import javax.tools.JavaCompiler;import javax.tools.StandardJavaFileManager;import javax.tools.ToolProvider;import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;public class Proxy {//这个方法用来产生新的代理类//参数:告诉程序使用实现哪个接口的动态代理public static Object newProxyInstance(Class infce,InvocationHandler h) throws Exception{String methodStr="";String rt="\r\n";//使用了Java的反射机制中的getMethods();方法来得到一个类的所有方法Method[] methods=infce.getMethods();for (Method m:methods) {methodStr += rt+"    @Override"+rt+"    public void "+m.getName()+"() {"+rt+" Method md=null;"+rt+" try{"+rt+"     md="+infce.getName()+".class.getMethod(\""+m.getName()+"\");"+rt+"     h.invoke(this,md);"+rt+" }catch(Exception e){"+rt+"        e.printStackTrace();}"+rt+"    }"; }String src="package cn.edu.hpu.proxy;"+ rt +"import java.lang.reflect.Method;"+ rt +"public class $Proxy1 implements "+infce.getName()+"{"+ rt +"    cn.edu.hpu.proxy.InvocationHandler h;"+ rt +"    public $Proxy1(InvocationHandler h) {"+ rt +"        super();"+ rt +"        this.h = h;"+ rt +"    }"+ rt +methodStr+ rt +"}";//拿到当前项目的根目录:System.getProperty("user.dir"));String fileName=System.getProperty("user.dir")+"/src/cn/edu/hpu/proxy/$Proxy1.java";//我们把src的源码写入自己创建的File文件中去File f=new File(fileName);FileWriter fw=new FileWriter(f);fw.write(src);fw.flush();fw.close();//编译(getSystemJavaCompiler()拿到系统默认的Java编译器，其实就是javac)JavaCompiler compiler=ToolProvider.getSystemJavaCompiler();//需要一个FileManager，用它来管理文件(参数1:诊断的监听器，参数2、3国际化)StandardJavaFileManager fileMgr=compiler.getStandardFileManager(null, null, null);//通过FileManager找到TankTimeProxy文件，然后放到一个Iterable中//Iterable是一个数组，用它可以进行迭代Iterable units=fileMgr.getJavaFileObjects(fileName);//参数:(输出位置，文件管理器对象，监听器，编译的时候指定的参数，用到那些class文件，需要编译哪些文件)CompilationTask t=compiler.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);//进行编译t.call();fileMgr.close();//把编译好的.class文件加载到内存中//urls指定.class文件所放的地方(使用URL还可以Load从网上传过来的类)URL[] urls=new URL[]{new URL("file:/"+System.getProperty("user.dir")+"/src")};//ClassLoader指的是吧硬盘里的Java文件放到内存中的那些个类URLClassLoader ul=new URLClassLoader(urls);Class c=ul.loadClass("cn.edu.hpu.proxy.$Proxy1");System.out.println(c);//得到TankTimeProxy类的构造方法，构造方法的参数为Moveable类型Constructor ctr=c.getConstructor(InvocationHandler.class);Object m=ctr.newInstance(h);return m;}}

我们这么折腾半天，完成了什么工作呢？
那就是：可以对任意的对象、任意的方法，实现任意的代理。

我们下面来用一下我们自己写的Proxy，看看它是如何方便的：
首先我们写一个接口和接口的实现：

UserMgr.java:package cn.edu.hpu.ProxyTest;public interface UserMgr {void addUser();}

UserMgrImpl.java:

package cn.edu.hpu.ProxyTest;public class UserMgrImpl implements UserMgr{@Overridepublic void addUser() {System.out.println("1:插入记录到user表");System.out.println("2:做日志在另外一张表");}}

类似于JavaEE的东西，先不管，我们在addUser()执行了2个操作(由于没有连数据库，直接打印相当于操作了)，现在，我们想控制这两个操作(1和2操作)是否同时完成，这叫控制"transaction"(或理解为方法前后做日志)。

原来需要在代码前后加代码，现在我们这么做：
创建一个新的类，叫TransactionHandler,让他去实现我们自己的InvocationHandler

package cn.edu.hpu.ProxyTest;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;import cn.edu.hpu.proxy.InvocationHandler;public class TransactionHandler implements InvocationHandler{private Object target;public TransactionHandler(Object target){super();this.target=target;}@Overridepublic void invoke(Object o, Method m) {System.out.println("Transaction Start");try {m.invoke(target);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("Transaction Commit");}}

我们实现了一个Transaction的处理器。

测试：

package cn.edu.hpu.ProxyTest;import cn.edu.hpu.proxy.InvocationHandler;import cn.edu.hpu.proxy.Proxy;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {UserMgr userMgr=new UserMgrImpl();InvocationHandler h=new TransactionHandler(userMgr);UserMgr u=(UserMgr)Proxy.newProxyInstance(UserMgr.class, h);u.addUser();}}

测试结果：
Transaction Start
1:插入记录到user表
2:做日志在另外一张表
Transaction Commit

我两个代理之间也是可以叠加的，可以相互替换的，而且是可插拔的，什么时候不想用哪个代理了，就在配置文件中去掉就行了。这就是动态代理的巨大作用。这就是为什么Spring可以去管理AOP，去管理Transaction，还可以管理其他各种各样的内容。

我们与JDK的动态代理比较一下，JDK的动态代理由两个类构成，第一个叫Proxy:
常用方法：
newProxyInstance(ClassLoader loder,Class<?>[] interfaces,nvocationHandler h)
第一个参数指明需要用哪种ClassLoader把代理类的对象load到内存中。我们自己写的Proxy用
的是URLClassLoad。后面两个参数和我们自己写的newProxyInstance一样。

再看JDK的InvocationHandler：
是一个接口，里面有一个方法：
invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
前两个参数和我们自己写的InvocationHandler一样，最后一个参数指的是调用Method方法时所需要的参数。

动态代理还有一个好处，就是当一个被代理类中有许多的方法需要加前后逻辑，我们仍然只需要按照刚刚的步奏先创建被代理类和InvocationHandler，然后作为参数传进Proxy.newProxyInstance();中即可了。如果按照第一篇总结我们写的那个聚合的，要自己亲手加代码。

动态代理有什么用？事务处理，权限控制，AOP，安全，日志，可以在不该变代码的情况下插入其他功能。

至此，动态代理的设计模式已经总结完毕，大家可以自己动手操作一下，与JDK自己的动态代理作比较，思路会更加清晰。同时感谢马士兵老师的视频教程。

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