所謂代理模式，是指客戶端(Client)并不直接調(diào)用實際的對象(下圖右下角的RealSubject)，而是通過調(diào)用代理(Proxy)，來間接的調(diào)用實際的對象。

代理模式的使用場合，一般是由于客戶端不想直接訪問實際對象，或者訪問實際的對象存在技術(shù)上的障礙，因而通過代理對象作為橋梁，來完成間接訪問。

實現(xiàn)方式一：靜態(tài)代理

開發(fā)一個接口IDeveloper，該接口包含一個方法writeCode，寫代碼。

public interface IDeveloper {

     public void writeCode();

}

創(chuàng)建一個Developer類，實現(xiàn)該接口。

public class Developer implements IDeveloper{
    private String name;
    public Developer(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void writeCode() {
        System.out.println("Developer " + name + " writes code");
    }
}

測試代碼：創(chuàng)建一個Developer實例，名叫Jerry，去寫代碼！

public class DeveloperTest {
    public static void main(String[] args) {
        IDeveloper jerry = new Developer("Jerry");
        jerry.writeCode();
    }
}

現(xiàn)在問題來了。Jerry的項目經(jīng)理對Jerry光寫代碼，而不維護任何的文檔很不滿。假設(shè)哪天Jerry休假去了，其他的程序員來接替Jerry的工作，對著陌生的代碼一臉問號。經(jīng)全組討論決定，每個開發(fā)人員寫代碼時，必須同步更新文檔。

為了強迫每個程序員在開發(fā)時記著寫文檔，而又不影響大家寫代碼這個動作本身, 我們不修改原來的Developer類，而是創(chuàng)建了一個新的類，同樣實現(xiàn)IDeveloper接口。這個新類DeveloperProxy內(nèi)部維護了一個成員變量，指向原始的IDeveloper實例：

public class DeveloperProxy implements IDeveloper{
    private IDeveloper developer;
    public DeveloperProxy(IDeveloper developer){
        this.developer = developer;
    }
    @Override
    public void writeCode() {
        System.out.println("Write documentation...");
        this.developer.writeCode();
    }
}

這個代理類實現(xiàn)的writeCode方法里，在調(diào)用實際程序員writeCode方法之前，加上一個寫文檔的調(diào)用，這樣就確保了程序員寫代碼時都伴隨著文檔更新。

靜態(tài)代理方式的優(yōu)點

1. 易于理解和實現(xiàn)

2. 代理類和真實類的關(guān)系是編譯期靜態(tài)決定的，和下文馬上要介紹的動態(tài)代理比較起來，執(zhí)行時沒有任何額外開銷。

靜態(tài)代理方式的缺點

每一個真實類都需要一個創(chuàng)建新的代理類。還是以上述文檔更新為例，假設(shè)老板對測試工程師也提出了新的要求，讓測試工程師每次測出bug時，也要及時更新對應(yīng)的測試文檔。那么采用靜態(tài)代理的方式，測試工程師的實現(xiàn)類ITester也得創(chuàng)建一個對應(yīng)的ITesterProxy類。

public interface ITester {
    public void doTesting();
}
Original tester implementation class:
public class Tester implements ITester {
    private String name;
    public Tester(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void doTesting() {
        System.out.println("Tester " + name + " is testing code");
    }
}
public class TesterProxy implements ITester{
    private ITester tester;
    public TesterProxy(ITester tester){
        this.tester = tester;
    }
    @Override
    public void doTesting() {
        System.out.println("Tester is preparing test documentation...");
        tester.doTesting();
    }
}

正是因為有了靜態(tài)代碼方式的這個缺點，才誕生了Java的動態(tài)代理實現(xiàn)方式。

Java動態(tài)代理實現(xiàn)方式一：InvocationHandler

jdk動態(tài)代理是jre提供給我們的類庫，可以直接使用，不依賴第三方。先看下jdk動態(tài)代理的使用代碼，再理解原理。

首先有個“明星”接口類，有唱、跳兩個功能：

package proxy;

public interface Star
{
    String sing(String name);
    
    String dance(String name);
}

再有個明星實現(xiàn)類“劉德華”：

package proxy;

public class LiuDeHua implements Star{ 

    @Override 
    public String sing(String name){ 
            System.out.println("給我一杯忘情水"); 
            return "唱完" ; 
    } 
    
    @Override 
    public String dance(String name){ 
            System.out.println("開心的馬騮"); 
            return "跳完" ; 
    } 
}

明星演出前需要有人收錢，由于要準備演出，自己不做這個工作，一般交給一個經(jīng)紀人。便于理解，它的名字以Proxy結(jié)尾，但他不是代理類，原因是它沒有實現(xiàn)我們的明星接口，無法對外服務(wù)，它僅僅是一個wrapper。

package proxy; 
import java.lang.reflect.InvocationHandler; 
import java.lang.reflect.Method; 
import java.lang.reflect.Proxy; 
public class StarProxy implements InvocationHandler{ // 目標類，也就是被代理對象 
    private Object target; 
    
    public void setTarget(Object target){ 
        this.target = target; 
    } 
    @Override 
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable{ // 這里可以做增強 
        System.out.println("收錢");
        Object result = method.invoke(target, args); 
        return result; 
    } // 生成代理類 
    public Object CreatProxyedObj(){ 
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
    } 
}

上述例子中，方法CreatProxyedObj返回的對象才是我們的代理類，它需要三個參數(shù)，前兩個參數(shù)的意思是在同一個classloader下通過接口創(chuàng)建出一個對象，該對象需要一個屬性，也就是第三個參數(shù)，它是一個InvocationHandler。需要注意的是這個CreatProxyedObj方法不一定非得在我們的StarProxy類中，往往放在一個工廠類中。上述代理的代碼使用過程一般如下：

1、new一個目標對象

2、new一個InvocationHandler，將目標對象set進去

3、通過CreatProxyedObj創(chuàng)建代理對象，強轉(zhuǎn)為目標對象的接口類型即可使用，實際上生成的代理對象實現(xiàn)了目標接口。

 Star ldh = new LiuDeHua(); 
StarProxy proxy = new StarProxy(); 
proxy.setTarget(ldh); 
Object obj = proxy.CreatProxyedObj(); 
Star star = (Star)obj;

Proxy（jdk類庫提供）根據(jù)B的接口生成一個實現(xiàn)類，我們成為C，它就是動態(tài)代理類（該類型是 $Proxy+數(shù)字 的“新的類型”）。生成過程是：由于拿到了接口，便可以獲知接口的所有信息（主要是方法的定義），也就能聲明一個新的類型去實現(xiàn)該接口的所有方法，這些方法顯然都是“虛”的，它調(diào)用另一個對象的方法。當然這個被調(diào)用的對象不能是對象B，如果是對象B，我們就沒法增強了，等于饒了一圈又回來了。

所以它調(diào)用的是B的包裝類，這個包裝類需要我們來實現(xiàn)，但是jdk給出了約束，它必須實現(xiàn)InvocationHandler，上述例子中就是StarProxy， 這個接口里面有個方法，它是所有Target的所有方法的調(diào)用入口（invoke），調(diào)用之前我們可以加自己的代碼增強。

看下我們的實現(xiàn)，我們在InvocationHandler里調(diào)用了對象B（target）的方法，調(diào)用之前增強了B的方法。

 @Override 
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable{ 
        // 這里增強 System.out.println("收錢"); 
        Object result = method.invoke(target, args); 
        return result; 
}

所以可以這么認為C代理了InvocationHandler，InvocationHandler代理了我們的類B，兩級代理。

整個JDK動態(tài)代理的秘密也就這些，簡單一句話，動態(tài)代理就是要生成一個包裝類對象，由于代理的對象是動態(tài)的，所以叫動態(tài)代理。由于我們需要增強，這個增強是需要留給開發(fā)人員開發(fā)代碼的，因此代理類不能直接包含被代理對象，而是一個InvocationHandler，該InvocationHandler包含被代理對象，并負責分發(fā)請求給被代理對象，分發(fā)前后均可以做增強。從原理可以看出，JDK動態(tài)代理是“對象”的代理。

下面看下動態(tài)代理類到底如何調(diào)用的InvocationHandler的，為什么InvocationHandler的一個invoke方法能為分發(fā)target的所有方法。C中的部分代碼示例如下，通過反編譯生成后的代碼查看，摘自鏈接地址。Proxy創(chuàng)造的C是自己（Proxy）的子類，且實現(xiàn)了B的接口，一般都是這么修飾的：

public final class XXX extends Proxy implements XXX

一個方法代碼如下：

 public final String SayHello(String paramString){ 
    try { 
        return (String)this.h.invoke(this, m4, new Object[] { paramString }); 
    } catch (Error|RuntimeException localError) {
        throw localError; 
    } catch (Throwable localThrowable) { 
        throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable); 
    }
}

可以看到，C中的方法全部通過調(diào)用h實現(xiàn)，其中h就是InvocationHandler，是我們在生成C時傳遞的第三個參數(shù)。這里還有個關(guān)鍵就是SayHello方法（業(yè)務(wù)方法）跟調(diào)用invoke方法時傳遞的參數(shù)m4一定要是一一對應(yīng)的，但是這些對我們來說都是透明的，由Proxy在newProxyInstance時保證的。留心看到C在invoke時把自己this傳遞了過去，InvocationHandler的invoke的第一個方法也就是我們的動態(tài)代理實例類，業(yè)務(wù)上有需要就可以使用它。（所以千萬不要在invoke方法里把請求分發(fā)給第一個參數(shù)，否則很明顯就死循環(huán)了）

C類中有B中所有方法的成員變量

  private static Method m1;
  private static Method m3;
  private static Method m4;
  private static Method m2;
  private static Method m0;

這些變量在static靜態(tài)代碼塊初始化，這些變量是在調(diào)用invocationhander時必要的入?yún)?，也讓我們依稀看到Proxy在生成C時留下的痕跡。

static { 
    try { 
    m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") }); 
    m3 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayGoodBye", new Class[0]); 
    m4 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayHello", new Class[] { Class.forName("java.lang.String")}); 
    m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]); 
    m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]); return; } 
   catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException) {
        throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage()); }
   catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException) {
        throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage()); } 
    }

從以上分析來看，要想徹底理解一個東西，再多的理論不如看源碼，底層的原理非常重要。

jdk動態(tài)代理類圖如下

image

Java動態(tài)代理實現(xiàn)方式二：cglib動態(tài)代理

我們了解到，“代理”的目的是構(gòu)造一個和被代理的對象有同樣行為的對象，一個對象的行為是在類中定義的，對象只是類的實例。所以構(gòu)造代理，不一定非得通過持有、包裝對象這一種方式。

通過“繼承”可以繼承父類所有的公開方法，然后可以重寫這些方法，在重寫時對這些方法增強，這就是cglib的思想。根據(jù)里氏代換原則（LSP），父類需要出現(xiàn)的地方，子類可以出現(xiàn)，所以cglib實現(xiàn)的代理也是可以被正常使用的。

先看下代碼

package proxy; 
import java.lang.reflect.Method; 
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer; 
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; 
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy; 
public class CglibProxy implements MethodInterceptor{ 
    // 根據(jù)一個類型產(chǎn)生代理類，此方法不要求一定放在MethodInterceptor中 
    public Object CreatProxyedObj(Class<?> clazz){ 
        Enhancer enhancer = new Enhancer(); 
        enhancer.setSuperclass(clazz); 
        enhancer.setCallback(this); 
        return enhancer.create(); } 
    @Override 
    public Object intercept(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable{ 
        // 這里增強               
        System.out.println("收錢"); 
        return arg3.invokeSuper(arg0, arg2); 
    } 
}

從代碼可以看出，它和jdk動態(tài)代理有所不同，對外表現(xiàn)上看CreatProxyedObj，它只需要一個類型clazz就可以產(chǎn)生一個代理對象， 所以說是“類的代理”，且創(chuàng)造的對象通過打印類型發(fā)現(xiàn)也是一個新的類型。不同于jdk動態(tài)代理，jdk動態(tài)代理要求對象必須實現(xiàn)接口（三個參數(shù)的第二個參數(shù)），cglib對此沒有要求。

cglib的原理是這樣，它生成一個繼承B的類型C（代理類），這個代理類持有一個MethodInterceptor，我們setCallback時傳入的。 C重寫所有B中的方法（方法名一致），然后在C中，構(gòu)建名叫“CGLIB”+“”的方法（下面叫cglib方法，所有非private的方法都會被構(gòu)建），方法體里只有一句話super.方法名()，可以簡單的認為保持了對父類方法的一個引用，方便調(diào)用。

這樣的話，C中就有了重寫方法、cglib方法、父類方法（不可見），還有一個統(tǒng)一的攔截方法（增強方法intercept）。其中重寫方法和cglib方法肯定是有映射關(guān)系的。

C的重寫方法是外界調(diào)用的入口（LSP原則），它調(diào)用MethodInterceptor的intercept方法，調(diào)用時會傳遞四個參數(shù)，第一個參數(shù)傳遞的是this，代表代理類本身，第二個參數(shù)標示攔截的方法，第三個參數(shù)是入?yún)?，第四個參數(shù)是cglib方法，intercept方法完成增強后，我們調(diào)用cglib方法間接調(diào)用父類方法完成整個方法鏈的調(diào)用。

這里有個疑問就是intercept的四個參數(shù)，為什么我們使用的是arg3而不是arg1?

 @Override
 public Object intercept(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable{ 
        System.out.println("收錢");
       return arg3.invokeSuper(arg0, arg2);
 }

因為如果我們通過反射 arg1.invoke(arg0, ...)這種方式是無法調(diào)用到父類的方法的，子類有方法重寫，隱藏了父類的方法，父類的方法已經(jīng)不可見，如果硬調(diào)arg1.invoke(arg0, ...)很明顯會死循環(huán)。

所以調(diào)用的是cglib開頭的方法，但是，我們使用arg3也不是簡單的invoke，而是用的invokeSuper方法，這是因為cglib采用了fastclass機制，不僅巧妙的避開了調(diào)不到父類方法的問題，還加速了方法的調(diào)用。

fastclass基本原理是，給每個方法編號，通過編號找到方法執(zhí)行避免了通過反射調(diào)用。

對比JDK動態(tài)代理，cglib依然需要一個第三者分發(fā)請求，只不過jdk動態(tài)代理分發(fā)給了目標對象，cglib最終分發(fā)給了自己，通過給method編號完成調(diào)用。cglib是繼承的極致發(fā)揮，本身還是很簡單的，只是fastclass需要另行理解。

測試

 public static void main(String[] args){ 
 int times = 1000000; 
 Star ldh = new LiuDeHua(); 
 StarProxy proxy = new StarProxy(); 
 proxy.setTarget(ldh);
 
 long time1 = System.currentTimeMillis(); 
 Star star = (Star)proxy.CreatProxyedObj(); 
 long time2 = System.currentTimeMillis(); 
 System.out.println("jdk創(chuàng)建時間：" + (time2 - time1)); 
 
 CglibProxy proxy2 = new CglibProxy(); 
 long time5 = System.currentTimeMillis(); 
 Star star2 = (Star)proxy2.CreatProxyedObj(LiuDeHua.class); 
 long time6 = System.currentTimeMillis(); 
 System.out.println("cglib創(chuàng)建時間：" + (time6 - time5)); 
 long time3 = System.currentTimeMillis(); 
 
 for (int i = 1; i <= times; i++) {
 
    star.sing("ss"); star.dance("ss"); 
 } 
 long time4 = System.currentTimeMillis(); 
 System.out.println("jdk執(zhí)行時間" + (time4 - time3)); 
 long time7 = System.currentTimeMillis();
 
 for (int i = 1; i <= times; i++) {
 
    star2.sing("ss"); 
    star2.dance("ss"); 
 } 
 long time8 = System.currentTimeMillis(); 
 System.out.println("cglib執(zhí)行時間" + (time8 - time7)); 
}

經(jīng)測試，jdk創(chuàng)建對象的速度遠大于cglib，這是由于cglib創(chuàng)建對象時需要操作字節(jié)碼。cglib執(zhí)行速度略大于jdk，所以比較適合單例模式。另外由于CGLIB的大部分類是直接對Java字節(jié)碼進行操作，這樣生成的類會在Java的永久堆中。如果動態(tài)代理操作過多，容易造成永久堆滿，觸發(fā)OutOfMemory異常。spring默認使用jdk動態(tài)代理，如果類沒有接口，則使用cglib。

原博客:https://my.oschina.net/u/3771578/blog/2249801
作者：遠舉高飛
原博客:https://blog.csdn.net/flyfeifei66/article/details/81481222