Java動態(tài)代理機制——那些讓你面試脫穎而出的技能

retrofit是一個解耦性非常高的網(wǎng)絡(luò)請求框架，最近在研究的時候發(fā)現(xiàn)了動態(tài)代理這個非常強大且實用的技術(shù)，這篇文章將作為retrofit的前置知識，讓大家認識：動態(tài)代理有哪些應(yīng)用場景,什么是動態(tài)代理，怎樣使用，它的局限性在什么地方？
#動態(tài)代理的應(yīng)用場景

1. AOP—面向切面編程，程序解耦
簡言之當你想要對一些類的內(nèi)部的一些方法，在執(zhí)行前和執(zhí)行后做一些共同的的操作，而在方法中執(zhí)行個性化操作的時候--用動態(tài)代理。在業(yè)務(wù)量龐大的時候能夠降低代碼量，增強可維護性。

2. 想要自定義第三放類庫中的某些方法
我引用了一個第三方類庫，但他的一些方法不滿足我的需求，我想自己重寫一下那幾個方法，或在方法前后加一些特殊的操作--用動態(tài)代理。但需要注意的是，這些方法有局限性，我會在稍后說明。

什么是動態(tài)代理

以上的圖太過于抽象，我們從生活中的例子開始切入。

假如你是一個大房東（被代理人），你有很多套房子想要出租，而你覺得找租客太麻煩，不愿意自己弄，因而你找一個人來代理你（代理人），幫打理這些東西，而這個人（代理人也就是中介）在幫你出租房屋的時候?qū)δ闶杖∫恍┫鄳?yīng)的中介費（對房屋出租的一些額外操作）。對于租客而言，中介就是房東，代理你做一些事情。

以上，就是一個代理的例子，而他為什么叫動態(tài)代理，“動態(tài)”兩個字體現(xiàn)在什么地方？

我們可以這樣想，如果你的每一套房子你都請一個代理人幫你打理，每當你想再出租一套房子的時候你得再請一個，這樣你會請很多的代理人，花費高額的中介成本，這可以看作常說的“靜態(tài)代理”。

但假如我們把所有的房子都交給一個中介來代理，讓他在多套房子之間動態(tài)的切換身份，幫你應(yīng)付每一個租客。這就是一個“動態(tài)代理”的過程。動態(tài)代理的一大特點就是編譯階段沒有代理類在運行時才生成代理類。

我們用一段代碼來看一下

房屋出租的操作

/**
*定義一個借口
**/
public interface RentHouse {
void rent();//房屋出租
void charge(String str);//出租費用收取
}

房東

public class HouseOwner implements RentHouse {
public void rent() {
    System.out.println("I want to rent my house");
}

public void charge(String str) {
    System.out.println("You get : " + str + " RMB HouseCharge.");
}
}

中介

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

//　這個就是我們要代理的真實對象，即房東
private Object subject;

//  構(gòu)造方法，給我們要代理的真實對象賦初值
public DynamicProxy(Object subject) {
    this.subject = subject;
}

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    //　　在代理真實對象前我們可以添加一些自己的操作，中介收取中介費
    System.out.println("before "+method.getName()+" house");

    System.out.println("Method:" + method.getName());

    //        如果方法是 charge 則中介收取100元中介費
    if (method.getName().equals("charge")) {

        method.invoke(subject, args);
        System.out.println("I will get 100 RMB ProxyCharge.");

    } else {
        //    當代理對象調(diào)用真實對象的方法時，其會自動的跳轉(zhuǎn)到代理對象關(guān)聯(lián)的handler對象的invoke方法來進行調(diào)用
        method.invoke(subject, args);
    }

    //　　在代理真實對象后我們也可以添加一些自己的操作
    System.out.println("after "+method.getName()+" house");

    return null;
}

客人

public class Client {
public static void main(String[] args)
{
    //    我們要代理的真實對象--房東
    HouseOwner houseOwner = new HouseOwner();

    //    我們要代理哪個真實對象，就將該對象傳進去，最后是通過該真實對象來調(diào)用其方法的
    InvocationHandler handler = new DynamicProxy(houseOwner);

    /*
     * 通過Proxy的newProxyInstance方法來創(chuàng)建我們的代理對象，我們來看看其三個參數(shù)
     * 第一個參數(shù) handler.getClass().getClassLoader() ，我們這里使用handler這個類的ClassLoader對象來加載我們的代理對象
     * 第二個參數(shù)realSubject.getClass().getInterfaces()，我們這里為代理對象提供的接口是真實對象所實行的接口，表示我要代理的是該真實對象，這樣我就能調(diào)用這組接口中的方法了
     * 第三個參數(shù)handler， 我們這里將這個代理對象關(guān)聯(lián)到了上方的 InvocationHandler 這個對象上
     */
    RentHouse rentHouse = (RentHouse) Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), houseOwner
            .getClass().getInterfaces(), handler);//一個動態(tài)代理類，中介

    System.out.println(rentHouse.getClass().getName());
    rentHouse.rent();
    rentHouse.charge("10000");
}
}

我們來看一下輸出

com.sun.proxy.$Proxy0
before rent house
Method:rent
I want to rent my house
after rent house
before charge house
Method:charge
You get : 10000 RMB HouseCharge.
I will get 100 RMB ProxyCharge.
after charge house

Process finished with exit code 0

輸出里有 before rent house以及after rent house，說明我們可以在方法的前后增加操作。再看輸出 I will get 100 RMB ProxyCharge. 中介收取了100塊的中介費，說明我們不僅可以增加操作，甚至可以替換該方法或者直接讓該方法不執(zhí)行。

剛開始看代碼你可能會有很多疑惑，我們通過以下的內(nèi)容來看看動態(tài)代理應(yīng)該怎么用。

#動態(tài)代理該如何使用
在java的動態(tài)代理機制中，有兩個重要的類和接口，一個是 InvocationHandler(Interface)、另一個則是 Proxy(Class)，這一個類和接口是實現(xiàn)我們動態(tài)代理所必須用到的。

每一個動態(tài)代理類都必須要實現(xiàn)InvocationHandler這個接口（代碼中的中介），并且每個代理類的實例都關(guān)聯(lián)到了一個handler，當我們通過代理對象調(diào)用一個方法的時候，這個方法的調(diào)用就會被轉(zhuǎn)發(fā)為由InvocationHandler這個接口的 invoke（對方法的增強就寫在這里面） 方法來進行調(diào)用。

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

我們看到這個方法一共接受三個參數(shù)，那么這三個參數(shù)分別代表什么呢？

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
//proxy:　　指代我們所代理的那個真實對象
//method:　　指代的是我們所要調(diào)用真實對象的某個方法的Method對象
//args:　　指代的是調(diào)用真實對象某個方法時接受的參數(shù)

接下來我們來看看Proxy這個類

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

Proxy這個類的作用就是用來動態(tài)創(chuàng)建一個代理對象的類，它提供了許多的方法，但是我們用的最多的就是 newProxyInstance 這個方法：

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

這個方法的作用就是得到一個動態(tài)的代理對象，其接收三個參數(shù)，我們來看看這三個參數(shù)所代表的含義

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

//loader:　　一個ClassLoader對象，定義了由哪個ClassLoader對象來對生成的代理對象進行加載
//interfaces:　　一個Interface對象的數(shù)組，表示的是我將要給我需要代理的對象提供一組什么接口，如果我提供了一組接口給它，那么這個代理對象就宣稱實現(xiàn)了該接口(多態(tài))，這樣我就能調(diào)用這組接口中的方法了
//h:　　一個InvocationHandler對象，表示的是當我這個動態(tài)代理對象在調(diào)用方法的時候，會關(guān)聯(lián)到哪一個InvocationHandler對象上

這樣一來，結(jié)合上面給出的代碼，我們就可以明白動態(tài)代理的使用方法了

#動態(tài)代理的局限性
從動態(tài)代理的使用方法中我們看到其實可以被增強的方法都是實現(xiàn)了借口的（不實現(xiàn)借口的public方法也可以通過繼承被代理類來使用），代碼中的HouseOwner繼承了RentHouse 。而對于private方法JDK的動態(tài)代理無能為力！
以上的動態(tài)代理是JDK的，對于java工程還有大名鼎鼎的CGLib，但遺憾的是CGLib并不能在android中使用，android虛擬機相對與jvm還是有區(qū)別的。

結(jié)束語

動態(tài)代理的使用場景遠不止這些，內(nèi)部原理會在以后的文章中介紹，但應(yīng)用類反射臨時生成代理類這一機制決定它對性能會有一定的影響。本文作為retrofit原理的前置文章并沒有太過詳盡，如有疏漏和錯誤，歡迎指正！