Java-马士兵动态代理模式

模拟jdk的动态代理的实现原理, 这些东西没有必要写出来，写项目的时候一般用不上，主要是为了面试和理解原理；

java动态代理有什么作用

作用非常大，在很多底层框架中都会用得到，比如struts，Spring等都用到了动态代理，它的作用很简单，就是将你要使用的类，重新生成一个子类或本类，这样框架就可以利用这个新生成的类做一些事情，比如在该类的方法前后加一些代码。。
这样的话，你想像一下，你是不是不用修改任何已经编写好的代码，只要使用代理就可以灵活的加入任何东西，将来不喜欢了，不用也不会影响原来的代码。

https://www.zhihu.com/question/20794107/answer/23334315

代理模式-聚合与继承方式比较

参考地址：http://www.cnblogs.com/shamgod/p/4591782.html

一、概述

1.目标：要在Tank的move()方法做时间代理及日志代理(可以设想以后还要增加很多代理处理)，且代理间的顺序可活更换

2.思路：

(1)聚合：代理类聚合了被代理类，且代理类及被代理类都实现了movable接口，则可实现灵活多变，具体看代码

(2)继承：继承不够灵活，具体看代码

二、代码

1.Movable.java

2.Tank.java

3.TankTimeProxy.java

4.TankLogProxy.java

5.Tank2Time.java

6.Tank3Log.java

7.Client.java

1.Movable.java

public
interface Movable {
public
void move();
}

2.Tank.java

import java.util.Random;
public
class Tank implements Movable {
@Override
public
void move() {
System.out.println("Tank moving.......");
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

3.TankTimeProxy.java

public
class TankTimeProxy implements Movable {
Movable m;
public TankTimeProxy(Movable m) {
this.m = m;
}
@Override
public
void move() {
System.out.println("Time Proxy start...........");
long start = System.currentTimeMillis();
m.move();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间："+(end - start));
System.out.println("Time Proxy end...........");
}
}

4.TankLogProxy.java

public
class TankLogProxy implements Movable {
Movable m;
public TankLogProxy(Movable m) {
this.m = m;
}
@Override
public
void move() {
System.out.println("Log Proxy start...........");
m.move();
System.out.println("Log Proxy end...........");
}
}

5.Tank2Time.java

public
class Tank2Time extends Tank {
public
void move(){
System.out.println("Tank2 time start...........");
long start = System.currentTimeMillis();
super.move();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间："+(end - start));
System.out.println("Tank2 time end...........");
}
}

6.Tank3Log.java

public
class Tank3Log extends Tank2Time {
public
void move(){
System.out.println("Tank3Log start...........");
super.move();
System.out.println("Tank3Log end...........");
}
}

7.Client.java

public
class Client {
@Test
public
void testProxy(){
Tank t = new Tank();
Movable m;
//一、聚合的方式(较灵活，因为实现了接口)
//1.1聚合方式的代理,先日志代理，后时间代理
TankTimeProxy ttp1 = new TankTimeProxy(t);
TankLogProxy tlp1 = new TankLogProxy(ttp1);
m = tlp1;
m.move();
System.out.println("\n==============================分隔线==========================\n");
//1.2聚合方式的代理,先时间代理，后日志代理(可以灵活切换顺序)
TankLogProxy tlp2 = new TankLogProxy(t);
TankTimeProxy ttp2 = new TankTimeProxy(tlp2);
m = ttp2;
m.move();
System.out.println("\n==============================分隔线==========================\n");
//二、继承的方式
//2.1代理时间
Tank2Time t2 = new Tank2Time();
t2.move();
System.out.println("\n==============================分隔线==========================\n");
//2.2先代理日志，后时间，不能灵活切换
Tank3Log t3 = new Tank3Log();
t3.move();
}
}

三、运行结果

四、小结

凡是要求灵活多变的功能，多数用接口多态实现

三：问题引出

每实现一个需求都需要写一个代理类，比如：为了实现在方法前后加日志TankLogProxy、为了实现记录方法运行时间TankTimeProxy，随着系统的复杂，如果还需要实现权限、事务管理，用这种设计方法，代理类会越来越多。有没有一种方式，能够让我们不写这些代理类？动态代理，动态的去代理，代理类是动态生成的，不需要我们编写，这样就可以解决这个代理类很多的问题，这样会极大地减少了我们的工作。

代理模式-动态代理调用Proxy.newProxyInstance()

http://www.cnblogs.com/shamgod/p/4592014.html

一、概述

1.目标：不自己写代理类，利用Proxy.newProxyInstance()动态生成

2.用到的知识点：

(1)//编译源码，生成class,注意编译环境要换成jdk1.6才有compiler,单纯的jre没有compiler，会空指针错误

JavaCompiler jc = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
(2)//文件管事器
StandardJavaFileManager fileMgr = jc.getStandardFileManager(null, null, null);
(3)//编译单元
Iterable units = fileMgr.getJavaFileObjects(file);
(4)//编译任务
CompilationTask t = jc.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);

(5)//编译
t.call();

(6)//把类load到内存里

URL[] urls = new URL[] {new URL("file:/"+System.getProperty("user.dir")+"/src/proxy/TankTimeProxy.class")};
URLClassLoader uc = new URLClassLoader(urls);
Class c = uc.loadClass("proxy.TankTimeProxy");

(7)//生成实例

//return c.newInstance(); //c.newInstance()会调用无参数的Construtor，若类没有无参的Constructor时会出错
Constructor ctr = c.getConstructor(Movable.class);
return ctr.newInstance(new Tank());

二、代码

1.Movable.java

2.Tank.java

3.Proxy.java

4.Client.java

1.Moveable.java

package com.weiqinshian.proxy;
public
interface Moveable
{
public
void move();
}

2.Tank.java

package com.weiqinshian.proxy;
import java.util.Random;
public
class Tank implements Moveable
{
@Override
public
void move()
{
System.out.println("tank move........");
try
{
Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

3.Proxy.java

package com.weiqinshian.proxy;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.lang.reflect.Constructor;
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
{
public
static Object newProxyInstance() throws Exception
{
String rt = "\n\r";
// 动态代理文件的源码
String str = "package com.weiqinshian.proxy;" + rt +
"public class TankTimeProxy implements Moveable {" + rt +
"private Moveable m;" + rt +
"public TankTimeProxy(Moveable m) {" + rt + "this.m = m;" + rt + "}" + rt +
"@Override" + rt + "public void move() {" + rt + "System.out.println(\"Time Proxy start...........\");" + rt + "long start = System.currentTimeMillis();" + rt + "m.move();" + rt
+ "long end = System.currentTimeMillis();" + rt + "System.out.println(\"花费时间：\"+(end - start));" + rt + "System.out.println(\"Time Proxy end...........\");" + rt + "}" + rt +
"}";
// 把源码写到java文件里
File file = new File("d:/src/com/weiqinshian/proxy/TankTimeProxy.java");
FileWriter fw = new FileWriter(file);
fw.write(str);
fw.flush();
fw.close();
// 编译源码，生成class,注意编译环境要换成jdk才有compiler,单纯的jre没有compiler，会空指针错误
JavaCompiler jc = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
// 文件管事器
StandardJavaFileManager fileMgr = jc.getStandardFileManager(null, null, null);
// 编译单元
Iterable units = fileMgr.getJavaFileObjects(file);
// 编译任务
CompilationTask t = jc.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);
// 编译
t.call();
fileMgr.close();
// 把类load到内存里src\com\weiqinshian\proxy
URL[] urls = new URL[]
{ new URL("file:/" + "d:/src/") };
System.out.println("file:/" + System.getProperty("user.dir") + "/src/com/weiqinshian/proxy/TankTimeProxy.class");
URLClassLoader uc = new URLClassLoader(urls);
Class c = uc.loadClass("com.weiqinshian.proxy.TankTimeProxy");
// 生成实例
// return c.newInstance();
// //c.newInstance()会调用无参数的Construtor，若类没有无参的Constructor时会出错
Constructor ctr = c.getConstructor(Moveable.class);
return ctr.newInstance(new Tank());
}
}

4.Client.java

package com.weiqinshian.proxy;
public
class Client
{
public
static
void main(String[] args) throws Exception
{
Moveable m = (Moveable) Proxy.newProxyInstance();
m.move();// 感觉没有生成任何代理类
}
}

三、运行结果

三、问题引出

现在动态代理，动态生成的代理类是写死了的，是用字符串写死在类里面的，而且，只能动态生成实现了 Moveable接口的代理，如果要实现任意接口的代理应该怎么办？那就不将动态生成代理类的字符串写死，动态拼接生成代理类。

代理模式--动态代理修改成可以代理任意接口

一、概述

1.目标：把Proxy修改成可以代理任意接口及其任意方法,只要传接口名给newProxyInstance，就能动态生成实现了该接口的代理类。

2.思路：

(1)代理任意接口：把接口类型作为参数传给Proxy的newProxyInstance(Class interfze)

(2)代理任意方法：用interfze.getMethods()取出所有方法，拼接实现方法的字符串

二、代码

1.Movable.java

2.Tank.java

3.Proxy.java

4.Client.java

1.Movable.java

package com.weiqinshian.proxy;
public
interface Moveable
{
public
void move();
public
void stop();
}

2.Tank.java

package com.weiqinshian.proxy;
import java.util.Random;
public
class Tank implements Moveable
{
@Override
public
void move()
{
System.out.println("tank move........");
try
{
Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public
void stop()
{
System.out.println("Tank stopping.......");
}
}

3.Proxy.java

package com.weiqinshian.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
{
public
static Object newProxyInstance(Class interfze) throws Exception
{
String rt = "\n\r";
// 拼接"实现接口方法"的字符串
String methodStr = "";
for (Method m : interfze.getMethods())
{
// 取出方法的修饰符和返回值类型
String[] parts = m.toString().replace("abstract ", "").split("\\.");
String[] parts2 = parts[0].split("
");
methodStr += "@Override" + rt + parts2[0] + "
" + parts2[1] + "
" + m.getName() + "() {" + rt + "System.out.println(\"Time Proxy start...........\");" + rt
+ "long start = System.currentTimeMillis();" + rt + "m." + m.getName() + "();" + rt + "long end = System.currentTimeMillis();" + rt
+ "System.out.println(\"花费时间：\"+(end - start));" + rt + "System.out.println(\"Time Proxy end...........\");" + rt + "}";
}
// 动态代理文件的源码
String str = "package com.weiqinshian.proxy; " + rt +
"public class TankTimeProxy implements " + interfze.getName() + " {" + rt +
"private " + interfze.getName() + " m;" + rt +
"public TankTimeProxy(" + interfze.getName() + " m) {" + rt + "this.m = m;" + rt + "}" + rt +
methodStr + rt +
"}";
// 把源码写到java文件里
File file = new File("d:/src/com/weiqinshian/proxy/TankTimeProxy.java");
FileWriter fw = new FileWriter(file);
fw.write(str);
fw.flush();
fw.close();
// 编译源码，生成class,注意编译环境要换成jdk才有compiler,单纯的jre没有compiler，会空指针错误
JavaCompiler jc = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
// 文件管事器
StandardJavaFileManager fileMgr = jc.getStandardFileManager(null, null, null);
// 编译单元
Iterable units = fileMgr.getJavaFileObjects(file);
// 编译任务
CompilationTask t = jc.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);
// 编译
t.call();
fileMgr.close();
// 把类load到内存里src\com\weiqinshian\proxy
URL[] urls = new URL[]
{ new URL("file:/" + "d:/src/") };
System.out.println("file:/" + System.getProperty("user.dir") + "/src/com/weiqinshian/proxy/TankTimeProxy.class");
URLClassLoader uc = new URLClassLoader(urls);
Class c = uc.loadClass("com.weiqinshian.proxy.TankTimeProxy");
// 生成实例
// return c.newInstance();
// //c.newInstance()会调用无参数的Construtor，若类没有无参的Constructor时会出错
Constructor ctr = c.getConstructor(interfze);
return ctr.newInstance(new Tank());
}
}

4.Client.java

package com.weiqinshian.proxy;
public
class Client
{
public
static
void main(String[] args) throws Exception
{
Moveable m = (Moveable) Proxy.newProxyInstance(Moveable.class);// 方法参数可以传任意接口类型
m.move();
m.stop();
}
}

三、运行结果

TankTimeProxy 动态生成的类

package com.weiqinshian.proxy;
public
class TankTimeProxy implements com.weiqinshian.proxy.Moveable {
private com.weiqinshian.proxy.Moveable m;
public TankTimeProxy(com.weiqinshian.proxy.Moveable m) {
this.m = m;
}
@Override
public
void stop() {
System.out.println("Time Proxy start...........");
long start = System.currentTimeMillis();
m.stop();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间：" + (end - start));
System.out.println("Time Proxy end...........");
}
@Override
public
void move() {
System.out.println("Time Proxy start...........");
long start = System.currentTimeMillis();
m.move();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间：" + (end - start));
System.out.println("Time Proxy end...........");
}
}

四、问题引出

上面这种方式生成的动态代理，只能生成时间上的代理。我要想生成一个log、权限代理，还是需要再写一个Proxy动态代理类，怎么解决这个问题？我们在可以在生成代理类的同时，调用一个别人指定给我的处理方式。

在代理里面调用方法的时候，方法前面加什么（比如：日志），后面加什么，不写死，由别人动态指定。方法的执行交给别人了执行，而执行的过程，可以由我们自己来定（多态）。

思路：将大问题分解为小问题

第一步：需要一个可以动态指定对某一方法进行处理的东西（InvocationHandler 接口，方法调用处理器）

第二步：TimeHandler

代理模式-动态代理修改成可以任意修改代理逻辑

一、概述

1.目标：动态代理的代理逻辑可以任意修改

2.思路：

(1)要把代理逻辑抽离，站在jvm的角度思考，应独立出InvocationHandler接口，并接收被代理的对象及方法作为参数invoke(Object o, Method m)，并本身作为参数传给newProxyInstance(Class interfze,InvocationHandler handler)

(2)InvocationHandler本身聚合被代理类target，以便在target的方法前后增加代理逻辑

3.知识点：

(1)按名字找方法java.lang.reflect.Method md = proxy.Movable.class.getMethod("stop");

(2)按"."拆分字符串：String [] parts = m.toString().replace("abstract ", "").split("\\.");

二、代码

1.InvocationHandler.java

2.TimeHandler.java

3.Movable.java

4.Tank.java

5.Proxy.java

6.Client.java

1.InvocationHandler.java

package com.weiqinshian.proxy;
import java.lang.reflect.Method;
public
interface InvocationHandler
{
public
void invoke(Object o, Method m);
}

2.TimeHandler.java

package com.weiqinshian.proxy;
import java.lang.reflect.Method;
public
class TimeHandler implements InvocationHandler
{
// 保留被代理的对象
private Object target;
public TimeHandler(Object target)
{
this.target = target;
}
public
void invoke(Object o, Method m)
{
System.out.println("Time Proxy start...........");
long start = System.currentTimeMillis();
try
{
// 除了静态方法，方法的调用都要先已知对象，所以要把对象o作为参数传进去
m.invoke(target);
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间：" + (end - start));
System.out.println("Time Proxy end...........");
}
}

3.Moveable.java

package com.weiqinshian.proxy;
public
interface Moveable
{
public
void move();
public
void stop();
}

4.Tank.java

package com.weiqinshian.proxy;
import java.util.Random;
public
class Tank implements Moveable
{
@Override
public
void move()
{
System.out.println("tank move........");
try
{
Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public
void stop()
{
System.out.println("Tank stopping.......");
}
}

5.Proxy.java

package com.weiqinshian.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
{
public
static Object newProxyInstance(Class interfze, InvocationHandler handler) throws Exception
{
String rt = "\n\r";
// 拼接"实现接口方法"的字符串
String methodStr = "";
for (Method m : interfze.getMethods())
{
// 取出方法的修饰符和返回值类型
String[] parts = m.toString().replace("abstract ", "").split("\\.");
String[] parts2 = parts[0].split("
");
methodStr += "@Override" + rt + parts2[0] + "
" + parts2[1] + "
" + m.getName() + "() {" + rt + "try{" + rt + "java.lang.reflect.Method md = " + interfze.getName() + ".class.getMethod(\""
+ m.getName() + "\");" + rt +
// 传this进去其实没什么用，invoke实际是调用target的方法m.invoke(target)
"handler.invoke(this, md);" + rt + "}catch(Exception e){" + rt + " e.printStackTrace();" + rt + "}" + rt + "}" + rt;
}
// 动态代理文件的源码
String str = " package com.weiqinshian.proxy; " + rt +
"public class TankTimeProxy implements " + interfze.getName() + " {" + rt +
// 聚合Handler
"private InvocationHandler handler;" + rt +
"public TankTimeProxy(InvocationHandler handler) {" + rt + "this.handler = handler;" + rt + "}" + rt + methodStr + rt + "}";
// 把源码写到java文件里
File file = new File("d:/src/com/weiqinshian/proxy/TankTimeProxy.java");
FileWriter fw = new FileWriter(file);
fw.write(str);
fw.flush();
fw.close();
// 编译源码，生成class,注意编译环境要换成jdk才有compiler,单纯的jre没有compiler，会空指针错误
JavaCompiler jc = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
// 文件管事器
StandardJavaFileManager fileMgr = jc.getStandardFileManager(null, null, null);
// 编译单元
Iterable units = fileMgr.getJavaFileObjects(file);
// 编译任务
CompilationTask t = jc.getTask(null, fileMgr, null, null, null, units);
// 编译
t.call();
fileMgr.close();
// 把类load到内存里src\com\weiqinshian\proxy
URL[] urls = new URL[]
{ new URL("file:/" + "d:/src/") };
System.out.println("file:/" + System.getProperty("user.dir") + "/src/com/weiqinshian/proxy/TankTimeProxy.class");
URLClassLoader uc = new URLClassLoader(urls);
Class c = uc.loadClass("com.weiqinshian.proxy.TankTimeProxy");
// 生成实例
// return c.newInstance();
// //c.newInstance()会调用无参数的Construtor，若类没有无参的Constructor时会出错
// Constructor ctr = c.getConstructor(interfze);
Constructor ctr = c.getConstructor(InvocationHandler.class);
return ctr.newInstance(handler);
}
}

6.Client.java

作为客户来讲，调用这个方法的时候传了接口，我就知道方法返回的对象是实现了那个接口的，所以，强制转换为接口，这个肯定是没有什么问题的，往里面传new timeHandler，我自己要做什么样的代理的实现是由我自己来决定的

package com.weiqinshian.proxy;
public
class Client
{
public
static
void main(String[] args) throws Exception
{
Moveable m = (Moveable) Proxy.newProxyInstance(Moveable.class, new TimeHandler(new Tank()));//
m.move();
m.stop();
}
}

三、运行结果

四、动态生成代码

package com.weiqinshian.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
public
class TankTimeProxy implements com.weiqinshian.proxy.Moveable {
private InvocationHandler handler;
public TankTimeProxy(InvocationHandler handler) {
this.handler = handler;
}
@Override
public
void stop() {
try {
java.lang.reflect.Method md = com.weiqinshian.proxy.Moveable.class.getMethod("stop");
handler.invoke(this, md);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public
void move() {
try {
java.lang.reflect.Method md = com.weiqinshian.proxy.Moveable.class.getMethod("move");
handler.invoke(this, md);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

CGLIB 和ASM 可以直接修改二进制码实现动态代理

CGLIB(Code Generation Library)是一个开源项目！

是一个强大的，高性能，高质量的Code生成类库，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。Hibernate用它来实现PO(Persistent Object 持久化对象)字节码的动态生成。

ASM 是一个 Java 字节码操控框架。它能够以二进制形式修改已有类或者动态生成类。ASM 可以直接产生二进制 class 文件，也可以在类被加载入 Java 虚拟机之前动态改变类行为。ASM 从类文件中读入信息后，能够改变类行为，分析类信息，甚至能够根据用户要求生成新类。