關(guān)于Java中的動態(tài)代理，我們首先需要了解的是一種常用的設(shè)計模式—代理模式，而對于代理，根據(jù)創(chuàng)建代理類的時間點，又可以分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理。

一、代理模式

代理模式是常用的java設(shè)計模式，他的特征是代理類與委托類有同樣的接口，代理類主要負責為委托類預(yù)處理消息、過濾消息、把消息轉(zhuǎn)發(fā)給委托類，以及事后處理消息等。代理類與委托類之間通常會存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，一個代理類的對象與一個委托類的對象關(guān)聯(lián)，代理類的對象本身并不真正實現(xiàn)服務(wù)，而是通過調(diào)用委托類的對象的相關(guān)方法，來提供特定的服務(wù)。簡單的說就是，我們在訪問實際對象時，是通過代理對象來訪問的，代理模式就是在訪問實際對象時引入一定程度的間接性，因為這種間接性，可以附加多種用途。在后面我會

解釋這種間接性帶來的好處。代理模式結(jié)構(gòu)圖（圖片來自《大話設(shè)計模式》）：

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二、靜態(tài)代理

1、靜態(tài)代理

靜態(tài)代理：由程序員創(chuàng)建或特定工具自動生成源代碼，也就是在編譯時就已經(jīng)將接口，被代理類，代理類等確定下來。在程序運行之前，代理類的.class文件就已經(jīng)生成。

2、靜態(tài)代理簡單實現(xiàn)

根據(jù)上面代理模式的類圖，來寫一個簡單的靜態(tài)代理的例子。我這兒舉一個比較粗糙的例子，假如一個班的同學要向老師交班費，但是都是通過班長把自己的錢轉(zhuǎn)交給老師。這里，班長就是代理學生上交班費，

班長就是學生的代理。

首先，我們創(chuàng)建一個Person接口。這個接口就是學生（被代理類），和班長（代理類）的公共接口，他們都有上交班費的行為。這樣，學生上交班費就可以讓班長來代理執(zhí)行。

/** * 創(chuàng)建Person接口
 * @author Gonjan
 */public interface Person {    //上交班費    void giveMoney();}

Student類實現(xiàn)Person接口。Student可以具體實施上交班費的動作。

public class Student implements Person {    private String name;    public Student(String name) {        this.name = name;    }
    @Override    public void giveMoney() {       System.out.println(name + "上交班費50元");    }}

StudentsProxy類，這個類也實現(xiàn)了Person接口，但是還另外持有一個學生類對象，由于實現(xiàn)了Peson接口，同時持有一個學生對象，那么他可以代理學生類對象執(zhí)行上交班費（執(zhí)行g(shù)iveMoney()方法）行為。

/** * 學生代理類，也實現(xiàn)了Person接口，保存一個學生實體，這樣既可以代理學生產(chǎn)生行為
 * @author Gonjan
 *
 */public class StudentsProxy implements Person{    //被代理的學生    Student stu;
    public StudentsProxy(Person stu) {        // 只代理學生對象        if(stu.getClass() == Student.class) {            this.stu = (Student)stu;        }    }
    //代理上交班費，調(diào)用被代理學生的上交班費行為    public void giveMoney() {        stu.giveMoney();    }}

下面測試一下，看如何使用代理模式：

public class StaticProxyTest {    public static void main(String[] args) {        //被代理的學生張三，他的班費上交有代理對象monitor（班長）完成        Person zhangsan = new Student("張三");
        //生成代理對象，并將張三傳給代理對象        Person monitor = new StudentsProxy(zhangsan);
        //班長代理上交班費        monitor.giveMoney();    }}

運行結(jié)果：

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這里并沒有直接通過張三（被代理對象）來執(zhí)行上交班費的行為，而是通過班長（代理對象）來代理執(zhí)行了。這就是代理模式。

代理模式最主要的就是有一個公共接口（Person），一個具體的類（Student），一個代理類（StudentsProxy）,代理類持有具體類的實例，代為執(zhí)行具體類實例方法。上面說到，代理模式就是在訪問實際對象時引入一定程度的間接性，因為這種間接性，可以附加多種用途。這里的間接性就是指不直接調(diào)用實際對象的方法，那么我們在代理過程中就可以加上一些其他用途。就這個例子來說，加入班長在幫張三上交班費之前想要先反映一下張三最近學習有很大進步，通過代理模式很輕松就能辦到：

public class StudentsProxy implements Person{    //被代理的學生    Student stu;
    public StudentsProxy(Person stu) {        // 只代理學生對象        if(stu.getClass() == Student.class) {            this.stu = (Student)stu;        }    }
    //代理上交班費，調(diào)用被代理學生的上交班費行為    public void giveMoney() {        System.out.println("張三最近學習有進步！");        stu.giveMoney();    }}

運行結(jié)果：

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可以看到，只需要在代理類中幫張三上交班費之前，執(zhí)行其他操作就可以了。這種操作，也是使用代理模式的一個很大的優(yōu)點。最直白的就是在Spring中的面向切面編程（AOP），我們能在一個切點之前執(zhí)行一些操作，在一個切點之后執(zhí)行一些操作，這個切點就是一個個方法。這些方法所在類肯定就是被代理了，在代理過程中切入了一些其他操作。

三、動態(tài)代理

1.動態(tài)代理

代理類在程序運行時創(chuàng)建的代理方式被成為動態(tài)代理。 我們上面靜態(tài)代理的例子中，代理類(studentProxy)是自己定義好的，在程序運行之前就已經(jīng)編譯完成。然而動態(tài)代理，代理類并不是在Java代碼中定義的，而是在運行時根據(jù)我們在Java代碼中的“指示”動態(tài)生成的。相比于靜態(tài)代理， 動態(tài)代理的優(yōu)勢在于可以很方便的對代理類的函數(shù)進行統(tǒng)一的處理，而不用修改每個代理類中的方法。 比如說，想要在每個代理的方法前都加上一個處理方法：

 public void giveMoney() {        //調(diào)用被代理方法前加入處理方法        beforeMethod();        stu.giveMoney();    }

這里只有一個giveMoney方法，就寫一次beforeMethod方法，但是如果出了giveMonney還有很多其他的方法，那就需要寫很多次beforeMethod方法，麻煩。那看看下面動態(tài)代理如何實現(xiàn)。

2、動態(tài)代理簡單實現(xiàn)

在java的java.lang.reflect包下提供了一個Proxy類和一個InvocationHandler接口，通過這個類和這個接口可以生成JDK動態(tài)代理類和動態(tài)代理對象。

創(chuàng)建一個動態(tài)代理對象步驟，具體代碼見后面：

創(chuàng)建一個InvocationHandler對象

//創(chuàng)建一個與代理對象相關(guān)聯(lián)的InvocationHandler InvocationHandler stuHandler = new MyInvocationHandler<Person>(stu);

使用Proxy類的getProxyClass靜態(tài)方法生成一個動態(tài)代理

  Class<?> stuProxyClass = Proxy.getProxyClass(Person.class.getClassLoader(), new Class<?>[] {Person.class});

獲得stuProxyClass 中一個帶InvocationHandler參數(shù)的構(gòu)造器constructor

Constructor<?> constructor = PersonProxy.getConstructor(InvocationHandler.class);

通過構(gòu)造器constructor來創(chuàng)建一個動態(tài)實例stuProxy

Person stuProxy = (Person) cons.newInstance(stuHandler);

就此，一個動態(tài)代理對象就創(chuàng)建完畢，當然，上面四個步驟可以通過Proxy類的newProxyInstances方法來簡化：

 //創(chuàng)建一個與代理對象相關(guān)聯(lián)的InvocationHandler  InvocationHandler stuHandler = new MyInvocationHandler<Person>(stu);//創(chuàng)建一個代理對象stuProxy，代理對象的每個執(zhí)行方法都會替換執(zhí)行Invocation中的invoke方法  Person stuProxy= (Person) Proxy.newProxyInstance(Person.class.getClassLoader(), new Class<?>[]{Person.class}, stuHandler);

到這里肯定都會很疑惑，這動態(tài)代理到底是如何執(zhí)行的，是如何通過代理對象來執(zhí)行被代理對象的方法的，先不急，我們先看看一個簡單的完整的動態(tài)代理的例子。還是上面靜態(tài)代理的例子，班長需要幫學生代交班費。
首先是定義一個Person接口:

/** * 創(chuàng)建Person接口
 * @author Gonjan
 */public interface Person {    //上交班費    void giveMoney();}

創(chuàng)建需要被代理的實際類：

public class Student implements Person {    private String name;    public Student(String name) {        this.name = name;    }
    @Override    public void giveMoney() {        try {          //假設(shè)數(shù)錢花了一秒時間            Thread.sleep(1000);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }       System.out.println(name + "上交班費50元");    }}

再定義一個檢測方法執(zhí)行時間的工具類，在任何方法執(zhí)行前先調(diào)用start方法，執(zhí)行后調(diào)用finsh方法，就可以計算出該方法的運行時間，這也是一個最簡單的方法執(zhí)行時間檢測工具。

public class MonitorUtil {
    private static ThreadLocal<Long> tl = new ThreadLocal<>();
    public static void start() {        tl.set(System.currentTimeMillis());    }
    //結(jié)束時打印耗時    public static void finish(String methodName) {        long finishTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println(methodName + "方法耗時" + (finishTime - tl.get()) + "ms");    }}

創(chuàng)建StuInvocationHandler類，實現(xiàn)InvocationHandler接口，這個類中持有一個被代理對象的實例target。InvocationHandler中有一個invoke方法，所有執(zhí)行代理對象的方法都會被替換成執(zhí)行invoke方法。

再再invoke方法中執(zhí)行被代理對象target的相應(yīng)方法。當然，在代理過程中，我們在真正執(zhí)行被代理對象的方法前加入自己其他處理。這也是Spring中的AOP實現(xiàn)的主要原理，這里還涉及到一個很重要的關(guān)于java反射方面的基礎(chǔ)知識。

public class StuInvocationHandler<T> implements InvocationHandler {   //invocationHandler持有的被代理對象    T target;
    public StuInvocationHandler(T target) {       this.target = target;    }
    /**     * proxy:代表動態(tài)代理對象
     * method：代表正在執(zhí)行的方法
     * args：代表調(diào)用目標方法時傳入的實參
     */    @Override    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        System.out.println("代理執(zhí)行" +method.getName() + "方法");     */           //代理過程中插入監(jiān)測方法,計算該方法耗時        MonitorUtil.start();        Object result = method.invoke(target, args);        MonitorUtil.finish(method.getName());        return result;    }}

做完上面的工作后，我們就可以具體來創(chuàng)建動態(tài)代理對象了，上面簡單介紹了如何創(chuàng)建動態(tài)代理對象，我們使用簡化的方式創(chuàng)建動態(tài)代理對象：

public class ProxyTest {    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建一個實例對象，這個對象是被代理的對象        Person zhangsan = new Student("張三");
        //創(chuàng)建一個與代理對象相關(guān)聯(lián)的InvocationHandler        InvocationHandler stuHandler = new StuInvocationHandler<Person>(zhangsan);
        //創(chuàng)建一個代理對象stuProxy來代理zhangsan，代理對象的每個執(zhí)行方法都會替換執(zhí)行Invocation中的invoke方法        Person stuProxy = (Person) Proxy.newProxyInstance(Person.class.getClassLoader(), new Class<?>[]{Person.class}, stuHandler)；
       //代理執(zhí)行上交班費的方法        stuProxy.giveMoney();    }}

我們執(zhí)行這個ProxyTest類，先想一下，我們創(chuàng)建了一個需要被代理的學生張三，將zhangsan對象傳給了stuHandler中，我們在創(chuàng)建代理對象stuProxy時，將stuHandler作為參數(shù)了的，上面也有說到所有執(zhí)行代理對象的方法都會被替換成執(zhí)行invoke方法，也就是說，最后執(zhí)行的是StuInvocationHandler中的invoke方法。所以在看到下面的運行結(jié)果也就理所當然了。

運行結(jié)果：

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上面說到，動態(tài)代理的優(yōu)勢在于可以很方便的對代理類的函數(shù)進行統(tǒng)一的處理，而不用修改每個代理類中的方法。是因為所有被代理執(zhí)行的方法，都是通過在InvocationHandler中的invoke方法調(diào)用的，所以我們只要在invoke方法中統(tǒng)一處理，就可以對所有被代理的方法進行相同的操作了。例如，這里的方法計時，所有的被代理對象執(zhí)行的方法都會被計時，然而我只做了很少的代碼量。

動態(tài)代理的過程，代理對象和被代理對象的關(guān)系不像靜態(tài)代理那樣一目了然，清晰明了。因為動態(tài)代理的過程中，我們并沒有實際看到代理類，也沒有很清晰地的看到代理類的具體樣子，而且動態(tài)代理中被代理對象和代理對象是通過InvocationHandler來完成的代理過程的，其中具體是怎樣操作的，為什么代理對象執(zhí)行的方法都會通過InvocationHandler中的invoke方法來執(zhí)行。帶著這些問題，我們就需要對java動態(tài)代理的源碼進行簡要的分析，弄清楚其中緣由。

四、動態(tài)代理原理分析

1、Java動態(tài)代理創(chuàng)建出來的動態(tài)代理類

上面我們利用Proxy類的newProxyInstance方法創(chuàng)建了一個動態(tài)代理對象，查看該方法的源碼，發(fā)現(xiàn)它只是封裝了創(chuàng)建動態(tài)代理類的步驟(紅色標準部分)：

    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,                                          Class<?>[] interfaces,                                          InvocationHandler h)        throws IllegalArgumentException    {        Objects.requireNonNull(h);
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();        final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();        if (sm != null) {            checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);        }
        /*         * Look up or generate the designated proxy class.
         */        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
        /*         * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
         */        try {            if (sm != null) {                checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);            }
            final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);            final InvocationHandler ih = h;            if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {                AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {                    public Void run() {                        cons.setAccessible(true);                        return null;                    }                });            }            return cons.newInstance(new Object[]{h});        } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {            throw new InternalError(e.toString(), e);        } catch (InvocationTargetException e) {            Throwable t = e.getCause();            if (t instanceof RuntimeException) {                throw (RuntimeException) t;            } else {                throw new InternalError(t.toString(), t);            }        } catch (NoSuchMethodException e) {            throw new InternalError(e.toString(), e);        }    }

其實，我們最應(yīng)該關(guān)注的是 Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);這句，這里產(chǎn)生了代理類，后面代碼中的構(gòu)造器也是通過這里產(chǎn)生的類來獲得，可以看出，這個類的產(chǎn)生就是整個動態(tài)代理的關(guān)鍵，由于是動態(tài)生成的類文件，我這里不具體進入分析如何產(chǎn)生的這個類文件，只需要知道這個類文件時緩存在java虛擬機中的，我們可以通過下面的方法將其打印到文件里面，一睹真容：

        byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0", Student.class.getInterfaces());        String path = "G:/javacode/javase/Test/bin/proxy/StuProxy.class";        try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path)) {            fos.write(classFile);            fos.flush();            System.out.println("代理類class文件寫入成功");        } catch (Exception e) {           System.out.println("寫文件錯誤");        }

對這個class文件進行反編譯，我們看看jdk為我們生成了什么樣的內(nèi)容：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Proxy;import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;import proxy.Person;public final class $Proxy0 extends Proxy implements Person{  private static Method m1;  private static Method m2;  private static Method m3;  private static Method m0;
  /**  *注意這里是生成代理類的構(gòu)造方法，方法參數(shù)為InvocationHandler類型，看到這，是不是就有點明白
  *為何代理對象調(diào)用方法都是執(zhí)行InvocationHandler中的invoke方法，而InvocationHandler又持有一個
  *被代理對象的實例，不禁會想難道是....？ 沒錯，就是你想的那樣。
  *
  *super(paramInvocationHandler)，是調(diào)用父類Proxy的構(gòu)造方法。
  *父類持有：protected InvocationHandler h;
  *Proxy構(gòu)造方法：
  *    protected Proxy(InvocationHandler h) {
  *         Objects.requireNonNull(h);
  *         this.h = h;
  *     }
  *
  */  public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)    throws   {    super(paramInvocationHandler);  }
  //這個靜態(tài)塊本來是在最后的，我把它拿到前面來，方便描述   static  {    try    {      //看看這兒靜態(tài)塊兒里面有什么，是不是找到了giveMoney方法。請記住giveMoney通過反射得到的名字m3，其他的先不管      m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });      m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);      m3 = Class.forName("proxy.Person").getMethod("giveMoney", 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());    }  }
  /**  * 
  *這里調(diào)用代理對象的giveMoney方法，直接就調(diào)用了InvocationHandler中的invoke方法，并把m3傳了進去。
  *this.h.invoke(this, m3, null);這里簡單，明了。
  *來，再想想，代理對象持有一個InvocationHandler對象，InvocationHandler對象持有一個被代理的對象，
  *再聯(lián)系到InvacationHandler中的invoke方法。嗯，就是這樣。
  */  public final void giveMoney()    throws   {    try    {      this.h.invoke(this, m3, null);      return;    }    catch (Error|RuntimeException localError)    {      throw localError;    }    catch (Throwable localThrowable)    {      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);    }  }
  //注意，這里為了節(jié)省篇幅，省去了toString，hashCode、equals方法的內(nèi)容。原理和giveMoney方法一毛一樣。}

jdk為我們的生成了一個叫$Proxy0（這個名字后面的0是編號，有多個代理類會一次遞增）的代理類，這個類文件時放在內(nèi)存中的，我們在創(chuàng)建代理對象時，就是通過反射獲得這個類的構(gòu)造方法，然后創(chuàng)建的代理實例。通過對這個生成的代理類源碼的查看，我們很容易能看出，動態(tài)代理實現(xiàn)的具體過程。

我們可以對InvocationHandler看做一個中介類，中介類持有一個被代理對象，在invoke方法中調(diào)用了被代理對象的相應(yīng)方法。通過聚合方式持有被代理對象的引用，把外部對invoke的調(diào)用最終都轉(zhuǎn)為對被代理對象的調(diào)用。

代理類調(diào)用自己方法時，通過自身持有的中介類對象來調(diào)用中介類對象的invoke方法，從而達到代理執(zhí)行被代理對象的方法。也就是說，動態(tài)代理通過中介類實現(xiàn)了具體的代理功能。

五、總結(jié)

生成的代理類：$Proxy0 extends Proxy implements Person，我們看到代理類繼承了Proxy類，所以也就決定了java動態(tài)代理只能對接口進行代理，Java的繼承機制注定了這些動態(tài)代理類們無法實現(xiàn)對class的動態(tài)代理。
上面的動態(tài)代理的例子，其實就是AOP的一個簡單實現(xiàn)了，在目標對象的方法執(zhí)行之前和執(zhí)行之后進行了處理，對方法耗時統(tǒng)計。Spring的AOP實現(xiàn)其實也是用了Proxy和InvocationHandler這兩個東西的。