Android中的代理模式

代理的概念：为某个对象提供一个代理，以控制对这个对象的访问。 代理类和委托类有共同的父类或父接口，这样在任何使用委托类对象的地方都可以用代理对象替代。代理类负责请求的预处理、过滤、将请求分派给委托类处理、以及委托类执行完请求后的后续处理。

    抽象对象角色：就是代理类和委托类共同的接口，声明了目标对象和代理对象的共同接口，这样一来在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。
    目标对象角色：就是委托类，定义了代理对象所代表的目标对象。
    代理对象角色：就是代理类，代理对象内部含有目标对象的引用，从而可以在任何时候操作目标对象；代理对象提供一个与目标对象相同的接口，以便可以在任何时候替代目标对象。代理对象通常在客户端调用传递给目标对象之前或之后，执行某个操作，而不是单纯地将调用传递给目标对象。

静态代理
代理类在程序运行前已经存在的代理方式称为静态代理。

    /**
     * 定义Demo接口
     */
    public interface Demo {
        public void save();
    }

    /**
     * DemoImpl实现Demo接口并覆写save()方法
     * 真实主题，执行具体业务
     */
    public class DemoImpl implements Demo {
        public void save() {
            System.out.println("调用save()方法");
        }
    }

    /**
     * DemoImplProxy 也实现了Demo接口，并覆写了save()方法，增加了自己的业务
     * 代理主题，负责其他业务的处理
     */
    public class DemoImplProxy implements Demo {
        Demo demoImpl = new DemoImpl();

        public void save() {
            System.out.println("开始记录日志");
            demoImpl.save();
            System.out.println("开始结束日志");
        }
    }

静态代理有一个缺点，每个代理类只能为一个接口服务，这样程序开发中必然会产生许多的代理类。
动态代理
代理类在程序运行前不存在、运行时由程序动态生成的代理方式称为动态代理。
实现动态代理包括三步：

(1). 新建代理类和委托类共同的接口以及委托类；
(2). 实现InvocationHandler接口，这是负责连接代理类和委托类的中间类必须实现的接口；
(3). 通过Proxy类新建代理类对象。

第一步：新建代理类和委托类共同的接口以及委托类

    public interface Operate {

        public void operateMethod1();

        public void operateMethod2();

        public void operateMethod3();
    }

    public class OperateImpl implements Operate {

        @Override
        public void operateMethod1() {
            System.out.println("Invoke operateMethod1");
            sleep(110);
        }

        @Override
        public void operateMethod2() {
            System.out.println("Invoke operateMethod2");
            sleep(120);
        }

        @Override
        public void operateMethod3() {
            System.out.println("Invoke operateMethod3");
            sleep(130);
        }

        private static void sleep(long millSeconds) {
            try {
                Thread.sleep(millSeconds);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

第二步：实现InvocationHandler接口

java.lang.reflect.InvocationHandler接口的定义如下：

    /**
    *
    *Object proxy:被代理的对象
    *Method method:要调用的方法
    *Object[] args:方法调用时所需要参数
    */
    public interface InvocationHandler {
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
    }

实现 InvocationHandler 接口

    public class TimingInvocationHandler implements InvocationHandler {

        private Object target;
        public TimingInvocationHandler() {}
        public TimingInvocationHandler(Object target) {
            this.target = target;
        }
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            long start = System.currentTimeMillis();
            Object obj = method.invoke(target, args);
            System.out.println(method.getName() + " cost time is:" + (System.currentTimeMillis() - start));
            return obj;
        }
    }

第三步：通过Proxy类新建代理类对象

java.lang.reflect.Proxy类的定义如下：

    /**
    *CLassLoader loader:类的加载器
    *Class<?> interfaces:得到全部的接口
    *InvocationHandler h:得到InvocationHandler接口的子类的实例
    */
    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException  

    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            // create proxy instance
            TimingInvocationHandler timingInvocationHandler = new TimingInvocationHandler(new OperateImpl());
            Operate operate = (Operate)(Proxy.newProxyInstance(Operate.class.getClassLoader(), new Class[] {Operate.class},
                    timingInvocationHandler));

            // call method of proxy instance
            operate.operateMethod1();
            System.out.println();
            operate.operateMethod2();
            System.out.println();
            operate.operateMethod3();
        }
    }

下面总结一下动态代理对象创建过程

    // InvocationHandlerImpl 实现了 InvocationHandler 接口，并能实现方法调用从代理类到委托类的分派转发
    // 其内部通常包含指向委托类实例的引用，用于真正执行分派转发过来的方法调用
    InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..); 

    // 通过 Proxy 为包括 Interface 接口在内的一组接口动态创建代理类的类对象
    Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader, new Class[] { Interface.class, ... }); 

    // 通过反射从生成的类对象获得构造函数对象
    Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }); 

    // 通过构造函数对象创建动态代理类实例
    Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[] { handler });

从上面可以看到，实际使用过程更加简单，因为 Proxy 的静态方法 newProxyInstance 已经为我们封装了步骤 2 到步骤 4 的过程，所以简化后的过程如下

    // InvocationHandlerImpl 实现了 InvocationHandler 接口，并能实现方法调用从代理类到委托类的分派转发
    InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..); 

    // 通过 Proxy 直接创建动态代理类实例
    Interface proxy = (Interface)Proxy.newProxyInstance( classLoader,
         new Class[] { Interface.class },
         handler );

参考文章：

Java 动态代理机制分析

公共技术点之 Java 动态代理

代理模式和android插件化

Android设计模式源码解析之Proxy模式