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1. 代理模式

代理模式是一種比較好的理解的設(shè)計模式。簡單來說就是我們使用代理對象來代替對真實(shí)對象(real object)的訪問，這樣就可以在不修改原目標(biāo)對象的前提下，提供額外的功能操作，擴(kuò)展目標(biāo)對象的功能。

代理模式的主要作用是擴(kuò)展目標(biāo)對象的功能，比如說在目標(biāo)對象的某個方法執(zhí)行前后你可以增加一些自定義的操作。

舉個例子：你的找了一小紅來幫你問話，小紅就看作是代理我的代理對象，代理的行為（方法）是問話。

Understanding the Proxy Design Pattern | by Mithun Sasidharan | Medium

https://medium.com/@mithunsasidharan/understanding-the-proxy-design-pattern-5e63fe38052a

代理模式有靜態(tài)代理和動態(tài)代理兩種實(shí)現(xiàn)方式，我們先來看一下靜態(tài)代理模式的實(shí)現(xiàn)。

2. 靜態(tài)代理

靜態(tài)代理中，我們對目標(biāo)對象的每個方法的增強(qiáng)都是手動完成的（后面會具體演示代碼），非常不靈活（比如接口一旦新增加方法，目標(biāo)對象和代理對象都要進(jìn)行修改）且麻煩(需要對每個目標(biāo)類都單獨(dú)寫一個代理類)。** 實(shí)際應(yīng)用場景非常非常少，日常開發(fā)幾乎看不到使用靜態(tài)代理的場景。

上面我們是從實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用角度來說的靜態(tài)代理，從 JVM 層面來說， 靜態(tài)代理在編譯時就將接口、實(shí)現(xiàn)類、代理類這些都變成了一個個實(shí)際的 class 文件。

靜態(tài)代理實(shí)現(xiàn)步驟:

定義一個接口及其實(shí)現(xiàn)類；
創(chuàng)建一個代理類同樣實(shí)現(xiàn)這個接口
將目標(biāo)對象注注入進(jìn)代理類，然后在代理類的對應(yīng)方法調(diào)用目標(biāo)類中的對應(yīng)方法。這樣的話，我們就可以通過代理類屏蔽對目標(biāo)對象的訪問，并且可以在目標(biāo)方法執(zhí)行前后做一些自己想做的事情。

下面通過代碼展示！

1.定義發(fā)送短信的接口

public interface SmsService {
    String send(String message);
}

2.實(shí)現(xiàn)發(fā)送短信的接口

public class SmsServiceImpl implements SmsService {
    public String send(String message) {
        System.out.println("send message:" + message);
        return message;
    }
}

3.創(chuàng)建代理類并同樣實(shí)現(xiàn)發(fā)送短信的接口

public class SmsProxy implements SmsService {

    private final SmsService smsService;

    public SmsProxy(SmsService smsService) {
        this.smsService = smsService;
    }

    @Override
    public String send(String message) {
        //調(diào)用方法之前，我們可以添加自己的操作
        System.out.println("before method send()");
        smsService.send(message);
        //調(diào)用方法之后，我們同樣可以添加自己的操作
        System.out.println("after method send()");
        return null;
    }
}

4.實(shí)際使用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SmsService smsService = new SmsServiceImpl();
        SmsProxy smsProxy = new SmsProxy(smsService);
        smsProxy.send("java");
    }
}

運(yùn)行上述代碼之后，控制臺打印出：

before method send()
send message:java
after method send()

可以輸出結(jié)果看出，我們已經(jīng)增加了 SmsServiceImpl 的send()方法。

3. 動態(tài)代理

相比于靜態(tài)代理來說，動態(tài)代理更加靈活。我們不需要針對每個目標(biāo)類都單獨(dú)創(chuàng)建一個代理類，并且也不需要我們必須實(shí)現(xiàn)接口，我們可以直接代理實(shí)現(xiàn)類( CGLIB 動態(tài)代理機(jī)制)。

從 JVM 角度來說，動態(tài)代理是在運(yùn)行時動態(tài)生成類字節(jié)碼，并加載到 JVM 中的。

說到動態(tài)代理，Spring AOP、RPC 框架應(yīng)該是兩個不得不的提的，它們的實(shí)現(xiàn)都依賴了動態(tài)代理。

動態(tài)代理在我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中使用的相對較小，但是在框架中的幾乎是必用的一門技術(shù)。學(xué)會了動態(tài)代理之后，對于我們理解和學(xué)習(xí)各種框架的原理也非常有幫助。

就 Java 來說，動態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，比如 JDK 動態(tài)代理、CGLIB 動態(tài)代理等等。

guide-rpc-framework 使用的是 JDK 動態(tài)代理，我們先來看看 JDK 動態(tài)代理的使用。

另外，雖然 guide-rpc-framework 沒有用到 CGLIB 動態(tài)代理，我們這里還是簡單介紹一下其使用以及和JDK 動態(tài)代理的對比。

3.1. JDK 動態(tài)代理機(jī)制

3.1.1. 介紹

在 Java 動態(tài)代理機(jī)制中 InvocationHandler 接口和 Proxy 類是核心。

Proxy 類中使用頻率最高的方法是：newProxyInstance() ，這個方法主要用來生成一個代理對象。

    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    {
        ......
    }

這個方法一共有 3 個參數(shù)：

loader :類加載器，用于加載代理對象。
interfaces : 被代理類實(shí)現(xiàn)的一些接口；
h : 實(shí)現(xiàn)了 InvocationHandler 接口的對象；

要實(shí)現(xiàn)動態(tài)代理的話，還必須需要實(shí)現(xiàn)InvocationHandler 來自定義處理邏輯。當(dāng)我們的動態(tài)代理對象調(diào)用一個方法時候，這個方法的調(diào)用就會被轉(zhuǎn)發(fā)到實(shí)現(xiàn)InvocationHandler 接口類的 invoke 方法來調(diào)用。

public interface InvocationHandler {

    /**
     * 當(dāng)你使用代理對象調(diào)用方法的時候?qū)嶋H會調(diào)用到這個方法
     */
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;
}

invoke() 方法有下面三個參數(shù)：

proxy :動態(tài)生成的代理類
method : 與代理類對象調(diào)用的方法相對應(yīng)
args : 當(dāng)前 method 方法的參數(shù)

也就是說：你通過Proxy 類的 newProxyInstance() 創(chuàng)建的代理對象在調(diào)用方法的時候，實(shí)際會調(diào)用到實(shí)現(xiàn)InvocationHandler 接口的類的 invoke()方法。你可以在 invoke() 方法中自定義處理邏輯，比如在方法執(zhí)行前后做什么事情。

3.1.2. JDK 動態(tài)代理類使用步驟

定義一個接口及其實(shí)現(xiàn)類；
自定義 InvocationHandler 并重寫invoke方法，在 invoke 方法中我們會調(diào)用原生方法（被代理類的方法）并自定義一些處理邏輯；
通過 Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h) 方法創(chuàng)建代理對象；

3.1.3. 代碼示例

這樣說可能會有點(diǎn)空洞和難以理解，我上個例子，大家感受一下吧！

1.定義發(fā)送短信的接口

public interface SmsService {
    String send(String message);
}

2.實(shí)現(xiàn)發(fā)送短信的接口

public class SmsServiceImpl implements SmsService {
    public String send(String message) {
        System.out.println("send message:" + message);
        return message;
    }
}

3.定義一個 JDK 動態(tài)代理類

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author shuang.kou
 * @createTime 2020年05月11日 11:23:00
 */
public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 代理類中的真實(shí)對象
     */
    private final Object target;

    public DebugInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        //調(diào)用方法之前，我們可以添加自己的操作
        System.out.println("before method " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        //調(diào)用方法之后，我們同樣可以添加自己的操作
        System.out.println("after method " + method.getName());
        return result;
    }
}

invoke() 方法: 當(dāng)我們的動態(tài)代理對象調(diào)用原生方法的時候，最終實(shí)際上調(diào)用到的是 invoke() 方法，然后 invoke() 方法代替我們?nèi)フ{(diào)用了被代理對象的原生方法。

4.獲取代理對象的工廠類

public class JdkProxyFactory {
    public static Object getProxy(Object target) {
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(), // 目標(biāo)類的類加載
                target.getClass().getInterfaces(),  // 代理需要實(shí)現(xiàn)的接口，可指定多個
                new DebugInvocationHandler(target)   // 代理對象對應(yīng)的自定義 InvocationHandler
        );
    }
}

getProxy() ：主要通過Proxy.newProxyInstance（）方法獲取某個類的代理對象

5.實(shí)際使用

SmsService smsService = (SmsService) JdkProxyFactory.getProxy(new SmsServiceImpl());
smsService.send("java");

運(yùn)行上述代碼之后，控制臺打印出：

before method send
send message:java
after method send

3.2. CGLIB 動態(tài)代理機(jī)制

3.2.1. 介紹

JDK 動態(tài)代理有一個最致命的問題是其只能代理實(shí)現(xiàn)了接口的類。

為了解決這個問題，我們可以用 CGLIB 動態(tài)代理機(jī)制來避免。

CGLIB(Code Generation Library)是一個基于ASM的字節(jié)碼生成庫，它允許我們在運(yùn)行時對字節(jié)碼進(jìn)行修改和動態(tài)生成。CGLIB 通過繼承方式實(shí)現(xiàn)代理。很多知名的開源框架都使用到了CGLIB，例如 Spring 中的 AOP 模塊中：如果目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)了接口，則默認(rèn)采用 JDK 動態(tài)代理，否則采用 CGLIB 動態(tài)代理。

在 CGLIB 動態(tài)代理機(jī)制中 MethodInterceptor 接口和 Enhancer 類是核心。

你需要自定義 MethodInterceptor 并重寫 intercept 方法，intercept 用于攔截增強(qiáng)被代理類的方法。

public interface MethodInterceptor
extends Callback{
    // 攔截被代理類中的方法
    public Object intercept(Object obj, java.lang.reflect.Method method, Object[] args,
                               MethodProxy proxy) throws Throwable;
}

obj :被代理的對象（需要增強(qiáng)的對象）
method :被攔截的方法（需要增強(qiáng)的方法）
args :方法入?yún)?/li>
methodProxy :用于調(diào)用原始方法

你可以通過 Enhancer類來動態(tài)獲取被代理類，當(dāng)代理類調(diào)用方法的時候，實(shí)際調(diào)用的是 MethodInterceptor 中的 intercept 方法。

3.2.2. CGLIB 動態(tài)代理類使用步驟

定義一個類；
自定義 MethodInterceptor 并重寫 intercept 方法，intercept 用于攔截增強(qiáng)被代理類的方法，和 JDK 動態(tài)代理中的 invoke 方法類似；
通過 Enhancer 類的 create()創(chuàng)建代理類；

3.2.3. 代碼示例

不同于 JDK 動態(tài)代理不需要額外的依賴。CGLIB(Code Generation Library) 實(shí)際是屬于一個開源項(xiàng)目，如果你要使用它的話，需要手動添加相關(guān)依賴。

<dependency>
  <groupId>cglib</groupId>
  <artifactId>cglib</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
</dependency>

1.實(shí)現(xiàn)一個使用阿里云發(fā)送短信的類

package github.javaguide.dynamicProxy.cglibDynamicProxy;

public class AliSmsService {
    public String send(String message) {
        System.out.println("send message:" + message);
        return message;
    }
}

2.自定義 MethodInterceptor（方法攔截器）

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 自定義MethodInterceptor
 */
public class DebugMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

    /**
     * @param o           被代理的對象（需要增強(qiáng)的對象）
     * @param method      被攔截的方法（需要增強(qiáng)的方法）
     * @param args        方法入?yún)?     * @param methodProxy 用于調(diào)用原始方法
     */
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //調(diào)用方法之前，我們可以添加自己的操作
        System.out.println("before method " + method.getName());
        Object object = methodProxy.invokeSuper(o, args);
        //調(diào)用方法之后，我們同樣可以添加自己的操作
        System.out.println("after method " + method.getName());
        return object;
    }

}

3.獲取代理類

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;

public class CglibProxyFactory {

    public static Object getProxy(Class<?> clazz) {
        // 創(chuàng)建動態(tài)代理增強(qiáng)類
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 設(shè)置類加載器
        enhancer.setClassLoader(clazz.getClassLoader());
        // 設(shè)置被代理類
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        // 設(shè)置方法攔截器
        enhancer.setCallback(new DebugMethodInterceptor());
        // 創(chuàng)建代理類
        return enhancer.create();
    }
}

4.實(shí)際使用

AliSmsService aliSmsService = (AliSmsService) CglibProxyFactory.getProxy(AliSmsService.class);
aliSmsService.send("java");

運(yùn)行上述代碼之后，控制臺打印出：

before method send
send message:java
after method send

3.3. JDK 動態(tài)代理和 CGLIB 動態(tài)代理對比

JDK 動態(tài)代理只能只能代理實(shí)現(xiàn)了接口的類，而 CGLIB 可以代理未實(shí)現(xiàn)任何接口的類。 另外， CGLIB 動態(tài)代理是通過生成一個被代理類的子類來攔截被代理類的方法調(diào)用，因此不能代理聲明為 final 類型的類和方法。
就二者的效率來說，大部分情況都是 JDK 動態(tài)代理更優(yōu)秀，隨著 JDK 版本的升級，這個優(yōu)勢更加明顯。

4. 靜態(tài)代理和動態(tài)代理的對比

靈活性 ：動態(tài)代理更加靈活，不需要必須實(shí)現(xiàn)接口，可以直接代理實(shí)現(xiàn)類，并且可以不需要針對每個目標(biāo)類都創(chuàng)建一個代理類。另外，靜態(tài)代理中，接口一旦新增加方法，目標(biāo)對象和代理對象都要進(jìn)行修改，這是非常麻煩的！
JVM 層面 ：靜態(tài)代理在編譯時就將接口、實(shí)現(xiàn)類、代理類這些都變成了一個個實(shí)際的 class 文件。而動態(tài)代理是在運(yùn)行時動態(tài)生成類字節(jié)碼，并加載到 JVM 中的。

5. 總結(jié)

這篇文章中主要介紹了代理模式的兩種實(shí)現(xiàn)：靜態(tài)代理以及動態(tài)代理。涵蓋了靜態(tài)代理和動態(tài)代理實(shí)戰(zhàn)、靜態(tài)代理和動態(tài)代理的區(qū)別、JDK 動態(tài)代理和 Cglib 動態(tài)代理區(qū)別等內(nèi)容。

文中涉及到的所有源碼，你可以在這里找到：https://github.com/Snailclimb/guide-rpc-framework-learning/tree/master/src/main/java/github/javaguide/proxy 。

作者：Snailclimb
鏈接：代理模式詳解：靜態(tài)代理+JDK/CGLIB 動態(tài)代理實(shí)戰(zhàn)
來源：github

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代理模式詳解：靜態(tài)代理+JDK/CGLIB 動態(tài)代理實(shí)戰(zhàn)

代理模式詳解：靜態(tài)代理+JDK/CGLIB 動態(tài)代理實(shí)戰(zhàn)

1. 代理模式

2. 靜態(tài)代理

3. 動態(tài)代理

3.1. JDK 動態(tài)代理機(jī)制

3.1.1. 介紹

3.1.2. JDK 動態(tài)代理類使用步驟

3.1.3. 代碼示例

3.2. CGLIB 動態(tài)代理機(jī)制

3.2.1. 介紹

3.2.2. CGLIB 動態(tài)代理類使用步驟

3.2.3. 代碼示例

3.3. JDK 動態(tài)代理和 CGLIB 動態(tài)代理對比

4. 靜態(tài)代理和動態(tài)代理的對比

5. 總結(jié)

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代理模式詳解：靜態(tài)代理+JDK/CGLIB 動態(tài)代理實(shí)戰(zhàn)

1. 代理模式

2. 靜態(tài)代理

3. 動態(tài)代理

3.1. JDK 動態(tài)代理機(jī)制

3.1.1. 介紹

3.1.2. JDK 動態(tài)代理類使用步驟

3.1.3. 代碼示例

3.2. CGLIB 動態(tài)代理機(jī)制

3.2.1. 介紹

3.2.2. CGLIB 動態(tài)代理類使用步驟

3.2.3. 代碼示例

3.3. JDK 動態(tài)代理和 CGLIB 動態(tài)代理對比

4. 靜態(tài)代理和動態(tài)代理的對比

5. 總結(jié)

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