http://www.cnblogs.com/zuoxiaolong/p/pattern3.html

作者：zuoxiaolong8810（左瀟龍），轉載請注明出處，特別說明：本博文來自博主原博客，為保證新博客中博文的完整性，特復制到此留存，如需轉載請注明新博客地址即可。

? ? ? ? ? ? ? ?我特意將本系列改了下名字，原名是《設計模式學習之路》，原因是因為之前寫過一篇《spring源碼學習之路》，但是我感覺本次寫二十三種設計模式，更多的還是分享給各位自己的理解，所以感覺學習之路有點不合適，另外，從本章開始，正式啟用本人稱呼，LZ。

? ? ? ? ? ? ? ?好了，廢話至此，本章接著討論第二種要介紹的設計模式，代理模式。

? ? ? ? ? ? ? ?LZ不希望寫的東西與網絡上的資料千篇一律，所以這一系列不會像很多典型文章一章，只是列出這個模式的定義以及一堆適用的情況，然后就是一堆這個模式的各個角色，對于這種羅列LZ并不反對，相比之下會比較清晰，但是如果脫離了實際，就會導致看的人特別是初學者覺得設計模式很陌生很遙遠。

? ? ? ? ? ? ? ?LZ并不反對這種教學式的標準模式，但說實話，LZ本人看這種帖子從來都感覺收獲不大，看一遍看一遍，到現在都沒記住那些各個適用的情況與一堆亂七八糟的角色。

? ? ? ? ? ? ? ?所以LZ探討代理模式，不會再按這個步驟進行，而是跟著自己的思維進行。

? ? ? ? ? ? ? ?首先代理模式，可以分為兩種，一種是靜態代理，一種是動態代理。

? ? ? ? ? ? ? ?兩種代理從虛擬機加載類的角度來講，本質上都是一樣的，都是在原有類的行為基礎上，加入一些多出的行為，甚至完全替換原有的行為。

? ? ? ? ? ? ? ?靜態代理采用的方式就是我們手動的將這些行為換進去，然后讓編譯器幫我們編譯，同時也就將字節碼在原有類的基礎上加入一些其他的東西或者替換原有的東西，產生一個新的與原有類接口相同卻行為不同的類型。

? ? ? ? ? ? ? ?說歸說，我們來真實的去試驗一下，實驗的話需要找一個示例，就拿我們的數據庫連接來做例子吧。

? ? ? ? ? ? ? ?我們都知道，數據庫連接是很珍貴的資源，頻繁的開關數據庫連接是非常浪費服務器的CPU資源以及內存的，所以我們一般都是使用數據庫連接池來解決這一問題，即創造一堆等待被使用的連接，等到用的時候就從池里取一個，不用了再放回去，數據庫連接在整個應用啟動期間，幾乎是不關閉的，除非是超過了最大閑置時間。

? ? ? ? ? ? ? ?但是在程序員編寫程序的時候，會經常使用connection.close()這樣的方法，去關閉數據庫連接，而且這樣做是對的，所以你并不能告訴程序員們說，你們使用連接都不要關了，去調用一個其他的類似歸還給連接池的方法吧。這是不符合程序員的編程思維的，也很勉強，而且具有風險性，因為程序員會忘的。

? ? ? ? ? ? ? ?解決這一問題的辦法就是使用代理模式，因為代理模式可以替代原有類的行為，所以我們要做的就是替換掉connection的close行為。

? ? ? ? ? ? ? ?下面是connection接口原有的樣子，我去掉了很多方法，因為都類似，全貼上來占地方。

import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; import java.sql.Wrapper;public interface Connection extends Wrapper {Statement createStatement() throws SQLException;void close() throws SQLException;}

? ? ? ? ? ? ? 這里只貼了兩個方法，但是我們代理的精髓只要兩個方法就能掌握，下面使用靜態代理，采用靜態代理我們通常會使用組合的方式，為了保持對程序猿是透明的，我們實現Connection這個接口，?如下所示。

import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement;public class ConnectionProxy implements Connection{private Connection connection;public ConnectionProxy(Connection connection) {super();this.connection = connection;}public Statement createStatement() throws SQLException{return connection.createStatement();}public void close() throws SQLException{System.out.println("不真正關閉連接，歸還給連接池");}}

? ? ? ? ? ? ? ? 我們在構造方法中讓調用者強行傳入一個原有的連接，接下來我們將我們不關心的方法，交給真正的Connection接口去處理，就像createStatement方法一樣，而我們將真正關心的close方法用我們自己希望的方式去進行。

? ? ? ? ? ? ? ? 此處為了更形象，LZ給出一個本人寫的非常簡單的連接池，意圖在于表明實現的思路。下面我們來看一下連接池的變化，在里面注明了變化點。

import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException; import java.util.LinkedList;public class DataSource {private static LinkedList<Connection> connectionList = new LinkedList<Connection>();static{try {Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}private static Connection createNewConnection() throws SQLException{return DriverManager.getConnection("url","username", "password");}private DataSource(){if (connectionList == null || connectionList.size() == 0) {for (int i = 0; i < 10; i++) {try {connectionList.add(createNewConnection());} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}}}public Connection getConnection() throws Exception{if (connectionList.size() > 0) {//return connectionList.remove(); 這是原有的方式，直接返回連接，這樣可能會被程序員把連接給關閉掉//下面是使用代理的方式，程序員再調用close時，就會歸還到連接池return new ConnectionProxy(connectionList.remove());}return null;}public void recoveryConnection(Connection connection){connectionList.add(connection);}public static DataSource getInstance(){return DataSourceInstance.dataSource;}private static class DataSourceInstance{private static DataSource dataSource = new DataSource();}}

? ? ? ? ? ? ? ?連接池我們把它做成單例，所以假設是上述連接池的話，我們代理中的close方法可以再具體化一點，就像下面這樣，用歸還給連接池的動作取代關閉連接的動作。

public void close() throws SQLException{DataSource.getInstance().recoveryConnection(connection);}

? ? ? ? ? ? ? ?好了，這下我們的連接池返回的連接全是代理，就算程序員調用了close方法也只會歸還給連接池了。

? ? ? ? ? ? ? ?我們使用代理模式解決了上述問題，從靜態代理的使用上來看，我們一般是這么做的。

? ? ? ? ? ? ? ?1，代理類一般要持有一個被代理的對象的引用。

? ? ? ? ? ? ? ?2，對于我們不關心的方法，全部委托給被代理的對象處理。

? ? ? ? ? ? ? ?3，自己處理我們關心的方法。

? ? ? ? ? ? ? ?這種代理是死的，不會在運行時動態創建，因為我們相當于在編譯期，也就是你按下CTRL+S的那一刻，就給被代理的對象生成了一個不可動態改變的代理類。

? ? ? ? ? ? ? ?靜態代理對于這種，被代理的對象很固定，我們只需要去代理一個類或者若干固定的類，數量不是太多的時候，可以使用，而且其實效果比動態代理更好，因為動態代理就是在運行期間動態生成代理類，所以需要消耗的時間會更久一點。就像上述的情況，其實就比較適合使用靜態代理。

? ? ? ? ? ? ? ?下面介紹下動態代理，動態代理是JDK自帶的功能，它需要你去實現一個InvocationHandler接口，并且調用Proxy的靜態方法去產生代理類。

? ? ? ? ? ? ? ?接下來我們依然使用上面的示例，但是這次該用動態代理處理，我們來試一下看如何做。

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import java.sql.Connection;public class ConnectionProxy implements InvocationHandler{private Connection connection;public ConnectionProxy(Connection connection) {super();this.connection = connection;}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {//這里判斷是Connection接口的close方法的話if (Connection.class.isAssignableFrom(proxy.getClass()) && method.getName().equals("close")) {//我們不執行真正的close方法//method.invoke(connection, args);//將連接歸還連接池 DataSource.getInstance().recoveryConnection(connection);return null;}else {return method.invoke(connection, args);}}public Connection getConnectionProxy(){return (Connection) Proxy.newProxyInstance(getClass().getClassLoader(), new Class[]{Connection.class}, this);}}

? ? ? ? ? ? ? ?上面是我們針對connection寫的動態代理，InvocationHandler接口只有一個invoke方法需要實現，這個方法是用來在生成的代理類用回調使用的，關于動態代理的原理一會做詳細的分析，這里我們先只關注用法。很顯然，動態代理是將每個方法的具體執行過程交給了我們在invoke方法里處理。而具體的使用方法，我們只需要創造一個ConnectionProxy的實例，并且將調用getConnectionProxy方法的返回結果作為數據庫連接池返回的連接就可以了。

? ? ? ? ? ? ? ?上述便是我們針對connection做動態代理的方式，但是我們從中得不到任何好處，除了能少寫點代碼以外，因為這個動態代理還是只能代理Connection這一個接口，如果我們寫出這種動態代理的方式的話，說明我們應該使用靜態代理處理這個問題，因為它代表我們其實只希望代理一個類就好。從重構的角度來說，其實更簡單點，那就是在你發現你使用靜態代理的時候，需要寫一大堆重復代碼的時候，就請改用動態代理試試吧。

? ? ? ? ? ? ? ?通常情況下，動態代理的使用是為了解決這樣一種問題，就是我們需要代理一系列類的某一些方法，最典型的應用就是我們前段時間討論過的springAOP，我們需要創造出一批代理類，切入到一系列類當中的某一些方法中。下面給出一個經常使用的動態代理方式。

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy;public class DynamicProxy implements InvocationHandler{private Object source;public DynamicProxy(Object source) {super();this.source = source;}public void before(){System.out.println("在方法前做一些事，比如打開事務");}public void after(){System.out.println("在方法返回前做一些事，比如提交事務");}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {//假設我們切入toString方法，其他其實也是類似的，一般我們這里大部分是針對特定的方法做事情的，通常不會對類的全部方法切入//比如我們常用的事務管理器，我們通常配置的就是對save,update,delete等方法才打開事務if (method.getName().equals("toString")) {before();}Object result = method.invoke(source, args);if (method.getName().equals("toString")) {after();}return result;}public Object getProxy(){return Proxy.newProxyInstance(getClass().getClassLoader(), source.getClass().getInterfaces(), this);}}

? ? ? ? ? ? ? ? 上述我做了一些注釋，其實已經說明一些問題，這個代理類的作用是可以代理任何類，因為它被傳入的對象是Object，而不再是具體的類，比如剛才的Connection，這些產生的代理類在調用toString方法時會被插入before方法和after方法。

? ? ? ? ? ? ? ? 動態代理有一個強制性要求，就是被代理的類必須實現了某一個接口，或者本身就是接口，就像我們的Connection。

? ? ? ? ? ? ? ? 道理其實很簡單，這是因為動態代理生成的代理類是繼承Proxy類的，并且會實現被你傳入newProxyInstance方法的所有接口，所以我們可以將生成的代理強轉為任意一個代理的接口或者Proxy去使用，但是Proxy里面幾乎全是靜態方法，沒有實例方法，所以轉換成Proxy意義不大，幾乎沒什么用。假設我們的類沒有實現任何接口，那么就意味著你只能將生成的代理類轉換成Proxy，那么就算生成了，其實也沒什么用，而且就算你傳入了接口，可以強轉，你也用不了這個沒有實現你傳入接口的這個類的方法。

? ? ? ? ? ? ? ?你可能會說，假設有個接口A，那我將接口A傳給newProxyInstance方法，并代理一個沒實現接口A的類B，但類B與接口A有一樣的方法可以嗎？

? ? ? ? ? ? ? ?答案是可以的，并且JDK的動態代理只認你傳入的接口，只要你傳入，你就可以強轉成這個接口，這個一會解釋，但是你無法在invoke方法里調用method.invoke方法，也就是說，你只能全部替換A接口的方法，而不能使用類B中原有與接口A方法描述相同的方法，這是因為invoke中傳入的Method的class信息是接口A，而類B因為沒實現接口A，所以無法執行傳入的Method，會拋出非法參數異常。

? ? ? ? ? ? ? ?下面我貼出測試代碼，各位可以自己試一下，具體為何會這樣是在后面解釋的，這里不再多做解釋。

? ? ? ? ? ? ? 先是一個普通接口。

public interface TestInterface {void method1();void method2();void method3(); }

? ? ? ? ? ? 然后是一個類，和接口一模一樣的方法，但是就是沒實現這個接口。

public class TestClass{public void method1() {System.out.println("TestClass.method1");}public void method2() {System.out.println("TestClass.method2");}public void method3() {System.out.println("TestClass.method3");}}

? ? ? ? ? ? ? ?下面是測試類。

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy;public class DynamicProxy implements InvocationHandler{private Object source;public DynamicProxy(Object source) {super();this.source = source;}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("接口的方法全部變成這樣了");//這里source是TestClass，但是我們不能使用反射調用它的方法，像下面這樣，放開這一行會拋異常//return method.invoke(source, args);return null;}public static void main(String[] args) {//只要你傳入就可以強轉成功TestInterface object = (TestInterface) Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(), new Class[]{TestInterface.class}, new DynamicProxy(new TestClass()));object.method1();object.method2();object.method3();} }

? ? ? ? ? ? ? ?上面我們運行就會發現接口的方法全部都只能輸出一個很2的字符串了。如果是要繼續使用TestClass的方法也不是不行，只要你確認你傳入的類包括了所有你傳入的接口的方法，只是沒實現這些接口而已，那么你可以在invoke中這樣使用。

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("before");Method sourceMethod = source.getClass().getDeclaredMethod(method.getName(), method.getParameterTypes());sourceMethod.setAccessible(true);Object result = sourceMethod.invoke(source, args);System.out.println("after");return result;}

? ? ? ? ? ? ? ? 這就與你實現接口的表現行為一致了，但是我們本來就只需要一句method.invoke就可以了，就因為沒實現接口就要多寫兩行，所以這種突破JDK動態代理必須實現接口的行為就有點畫蛇添足了。因為你本來就實現了該接口的方法，只是差了那一句implements而已。

? ? ? ? ? ? ? ?上面寫這個例子只是為了解釋LZ當初的疑惑，因為LZ曾一度認為不實現接口就不能使用動態代理，現在想想那時候LZ有點2，呵呵。

? ? ? ? ? ? ? ?好了，從現在開始，我們開始詳細講解動態代理的原理，這算是進階篇，如果是新手的話，可以跳過下面的內容，因為現在還沒必要知道這些，而且弄不好會越看越蒙，不過僅僅是LZ個人建議，你要有耐心，完全可以繼續看下去。

? ? ? ? ? ? ? ?接下來我們結合源碼去看一下，代理類是如何產生的，首先當然就是要進入Proxy的newProxyInstance方法，這里是產生代理的入口，源碼如下。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException{if (h == null) {throw new NullPointerException();}/** Look up or generate the designated proxy class.*/Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);/** Invoke its constructor with the designated invocation handler.*/try {Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h });} catch (NoSuchMethodException e) {throw new InternalError(e.toString());} catch (IllegalAccessException e) {throw new InternalError(e.toString());} catch (InstantiationException e) {throw new InternalError(e.toString());} catch (InvocationTargetException e) {throw new InternalError(e.toString());}}

? ? ? ? ? ? ? ?這個方法其實很簡單，首先獲取了代理類的運行時Class引用，然后調用了這個Class中的構造方法，這個構造方法只有一個參數，正是InvocationHandler接口，由此產生了一個代理類的實例。那么關鍵的地方就在于如何獲取的代理類運行時的class信息的呢？我們進入getProxyClass方法看一下。為了方便起見，我直接加注釋，這個方法需要解釋的地方比較多。

public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader,Class<?>... interfaces) throws IllegalArgumentException {//如果傳入的接口長度大于65535就拋出異常，我去你妹。。。if (interfaces.length > 65535) {throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");}Class proxyClass = null;/* collect interface names to use as key for proxy class cache */String[] interfaceNames = new String[interfaces.length];Set interfaceSet = new HashSet(); // for detecting duplicatesfor (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {/** Verify that the class loader resolves the name of this interface* to the same Class object.*/String interfaceName = interfaces[i].getName();Class interfaceClass = null;try {//加載每一個接口的運行時Class信息interfaceClass = Class.forName(interfaceName, false, loader);} catch (ClassNotFoundException e) {}//如果采用你傳入的類加載器載入的Class和你傳入的Class不相等則拋出異常if (interfaceClass != interfaces[i]) {throw new IllegalArgumentException(interfaces[i]+ " is not visible from class loader");}//如果你傳入的不是接口拋出異常/** Verify that the Class object actually represents an interface.*/if (!interfaceClass.isInterface()) {throw new IllegalArgumentException(interfaceClass.getName()+ " is not an interface");}//如果你傳入的接口重復拋異常/** Verify that this interface is not a duplicate.*/if (interfaceSet.contains(interfaceClass)) {throw new IllegalArgumentException("repeated interface: "+ interfaceClass.getName());}interfaceSet.add(interfaceClass);interfaceNames[i] = interfaceName;}/** Using string representations of the proxy interfaces as keys in the* proxy class cache (instead of their Class objects) is sufficient* because we require the proxy interfaces to be resolvable by name* through the supplied class loader, and it has the advantage that* using a string representation of a class makes for an implicit weak* reference to the class.*/Object key = Arrays.asList(interfaceNames);/** Find or create the proxy class cache for the class loader.*/Map cache;synchronized (loaderToCache) {//這個是為了存儲每一個類加載器所載入過的代理接口的代理類cache = (Map) loaderToCache.get(loader);if (cache == null) {cache = new HashMap();loaderToCache.put(loader, cache);}/** This mapping will remain valid for the duration of this method,* without further synchronization, because the mapping will only be* removed if the class loader becomes unreachable.*/}/** Look up the list of interfaces in the proxy class cache using the* key. This lookup will result in one of three possible kinds of* values: null, if there is currently no proxy class for the list of* interfaces in the class loader, the pendingGenerationMarker object,* if a proxy class for the list of interfaces is currently being* generated, or a weak reference to a Class object, if a proxy class* for the list of interfaces has already been generated.*/synchronized (cache) {/** Note that we need not worry about reaping the cache for entries* with cleared weak references because if a proxy class has been* garbage collected, its class loader will have been garbage* collected as well, so the entire cache will be reaped from the* loaderToCache map.*/do {//檢查是否有生成好的代理Object value = cache.get(key);if (value instanceof Reference) {proxyClass = (Class) ((Reference) value).get();}//有的話直接返回if (proxyClass != null) {// proxy class already generated: return itreturn proxyClass;//否則看一下這個代理類是不是正在構造中，是的話就在cache對象上等待} else if (value == pendingGenerationMarker) {// proxy class being generated: wait for ittry {cache.wait();} catch (InterruptedException e) {/** The class generation that we are waiting for should* take a small, bounded time, so we can safely ignore* thread interrupts here.*/}continue;//如果沒有現成的，也沒有創造中的，那就開始創造代理類} else {/** No proxy class for this list of interfaces has been* generated or is being generated, so we will go and* generate it now. Mark it as pending generation.*///將當前代理類置為正在構造中，并直接退出循環 cache.put(key, pendingGenerationMarker);break;}} while (true);}try {String proxyPkg = null; // package to define proxy class in//這一段是看你傳入的接口中有沒有不是public的接口，如果有，這些接口必須全部在一個包里定義的，否則拋異常/** Record the package of a non-public proxy interface so that the* proxy class will be defined in the same package. Verify that all* non-public proxy interfaces are in the same package.*/for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {int flags = interfaces[i].getModifiers();if (!Modifier.isPublic(flags)) {String name = interfaces[i].getName();int n = name.lastIndexOf('.');String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));if (proxyPkg == null) {proxyPkg = pkg;} else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {throw new IllegalArgumentException("non-public interfaces from different packages");}}}if (proxyPkg == null) { // if no non-public proxy interfaces,proxyPkg = ""; // use the unnamed package }{/** Choose a name for the proxy class to generate.*/long num;synchronized (nextUniqueNumberLock) {num = nextUniqueNumber++;}//生成一個隨機代理類名String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;/** Verify that the class loader hasn't already defined a class* with the chosen name.*///這一句就是重中之重了，生成代理類的class文件，這就是JDK動態代理的原理了，通過動態生成class文件來產生的代理類//這個generateProxyClass方法下面會著重介紹/** Generate the specified proxy class.*/byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces);try {//得到class文件二進制流后，直接載入代理類proxyClass = defineClass0(loader, proxyName,proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);} catch (ClassFormatError e) {/** A ClassFormatError here means that (barring bugs in the* proxy class generation code) there was some other invalid* aspect of the arguments supplied to the proxy class* creation (such as virtual machine limitations exceeded).*/throw new IllegalArgumentException(e.toString());}}//proxyClasses這個Map是為了來判斷是不是代理的Class// add to set of all generated proxy classes, for isProxyClassproxyClasses.put(proxyClass, null);} finally {/** We must clean up the "pending generation" state of the proxy* class cache entry somehow. If a proxy class was successfully* generated, store it in the cache (with a weak reference);* otherwise, remove the reserved entry. In all cases, notify all* waiters on reserved entries in this cache.*/synchronized (cache) {if (proxyClass != null) {//最終將生成的代理用弱引用包裝起來放到cache當中cache.put(key, new WeakReference(proxyClass));} else {//如果代理類是空則移除代理的接口所代表的key值 cache.remove(key);}//通知正在等待在cache對象上的線程，告訴他們可以繼續了，代理Class加載完畢了 cache.notifyAll();}}return proxyClass;}

? ? ? ? ? ? ? ? 上面基本上已經解釋的很清楚了，下面就是去看一下byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces)這句話是如何處理的，也就是如何得到的代理類的class文件的，我們進去源碼看一下，我依然會加上注釋。

public static byte[] generateProxyClass(String paramString, Class[] paramArrayOfClass) {//新建一個ProxyGenerator實例，傳入類名和接口數組ProxyGenerator localProxyGenerator = new ProxyGenerator(paramString, paramArrayOfClass);//這個才是真正生成class文件的地方final byte[] arrayOfByte = localProxyGenerator.generateClassFile();//看保存生成文件的標志是否為真，如果是就將class文件生成到本地，生成時要檢查權限if (saveGeneratedFiles) {AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {public Object run() {try {FileOutputStream localFileOutputStream = new FileOutputStream( ProxyGenerator.dotToSlash(this.val$name) + ".class");localFileOutputStream.write(arrayOfByte);localFileOutputStream.close();return null;} catch (IOException localIOException) {throw new InternalError( "I/O exception saving generated file: " + localIOException);}}});}return arrayOfByte;}

? ? ? ? ? ? ? ? 我們繼續跟蹤到localProxyGenerator.generateClassFile()這一句當中，依然會加上注釋。

private byte[] generateClassFile() {//addProxyMethod方法，就是將方法都加入到一個列表中，并與對應的class對應起來//這里給Object對應了三個方法hashCode，toString和equalsaddProxyMethod(hashCodeMethod, Object.class);addProxyMethod(equalsMethod, Object.class);addProxyMethod(toStringMethod, Object.class);//同樣將接口與接口下的方法對應起來for (int i = 0; i < this.interfaces.length; i++) {localObject1 = this.interfaces[i].getMethods();for (int k = 0; k < localObject1.length; k++) {addProxyMethod(localObject1[k], this.interfaces[i]);}}//檢查所有代理方法的返回類型for (Iterator localIterator1 = this.proxyMethods.values().iterator(); localIterator1.hasNext();) {localObject1 = (List) localIterator1.next();checkReturnTypes((List) localObject1);}Object localObject2;try {//方法中加入構造方法，這個構造方法只有一個，就是一個帶有InvocationHandler接口的構造方法//這個才是真正給class文件，也就是代理類加入方法了，不過還沒真正處理，只是先加進來等待循環，構造方法在class文件中的名稱描述是<init>this.methods.add(generateConstructor());//循環代理方法for (localIterator1 = this.proxyMethods.values().iterator(); localIterator1.hasNext();) {localObject1 = (List) localIterator1.next();for (localIterator2 = ((List) localObject1).iterator(); localIterator2.hasNext();) {localObject2 = (ProxyMethod) localIterator2.next();//給每一個代理方法加一個Method類型的屬性，數字10是class文件的標識符，代表這些屬性都是private static的this.fields.add(new FieldInfo(((ProxyMethod) localObject2).methodFieldName,"Ljava/lang/reflect/Method;", 10));//將每一個代理方法都加到代理類的方法中this.methods.add(((ProxyMethod) localObject2).generateMethod());}}Iterator localIterator2;//加入一個靜態初始化塊，將每一個屬性都初始化，這里靜態代碼塊也叫類構造方法，其實就是名稱為<clinit>的方法，所以加到方法列表this.methods.add(generateStaticInitializer());} catch (IOException localIOException1) {throw new InternalError("unexpected I/O Exception");}//方法和屬性個數都不能超過65535，包括剛才的接口個數也是這樣，//這是因為在class文件中，這些個數都是用4位16進制表示的，所以最大值是2的16次方-1if (this.methods.size() > 65535) {throw new IllegalArgumentException("method limit exceeded");}if (this.fields.size() > 65535) {throw new IllegalArgumentException("field limit exceeded");}//這里是將類名中的.轉成成斜線為了寫入class文件。this.cp.getClass(dotToSlash(this.className));this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy");for (int j = 0; j < this.interfaces.length; j++) {this.cp.getClass(dotToSlash(this.interfaces[j].getName()));}this.cp.setReadOnly();//這里開始真正的寫class文件ByteArrayOutputStream localByteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();Object localObject1 = new DataOutputStream(localByteArrayOutputStream);try {//寫入class文件的標識號，標識這是一個class文件((DataOutputStream) localObject1).writeInt(-889275714);//次版本號0((DataOutputStream) localObject1).writeShort(0);//主版本號，49代表的是JDK1.5((DataOutputStream) localObject1).writeShort(49);//這里寫入的是常量池，包括一些屬性名稱，類名稱，方法描述符，屬性描述符等等，常量池在加載時會被放到方法區或者說永久代。this.cp.write((OutputStream) localObject1);//這里寫入的是這個類的訪問標識，49代表的是public final，也就是說JDK動態代理生成的代理類都是final的((DataOutputStream) localObject1).writeShort(49);//寫入代理類的類名((DataOutputStream) localObject1).writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.className)));//寫入代理類的父類類名，也就是Proxy類，這個位置的類如果說是JAVA文件，相當于extend后面的類，也就是父類((DataOutputStream) localObject1).writeShort(this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy"));//寫入代理類所實現的接口數量 ((DataOutputStream) localObject1).writeShort(this.interfaces.length);//寫入代理類所實現的接口類名，同樣的，對于JAVA文件來說，相當于implements后面的接口，也就是實現的接口for (int m = 0; m < this.interfaces.length; m++) {((DataOutputStream) localObject1).writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.interfaces[m].getName())));}//寫入屬性個數((DataOutputStream) localObject1).writeShort(this.fields.size());//寫入屬性描述for (Iterator localIterator3 = this.fields.iterator(); localIterator3.hasNext();) {localObject2 = (FieldInfo) localIterator3.next();((FieldInfo) localObject2).write((DataOutputStream) localObject1);}//寫入方法個數((DataOutputStream) localObject1).writeShort(this.methods.size());//寫入方法描述，方法的code屬性，以及構造方法和類構造方法都在這里被寫入了。for (localIterator3 = this.methods.iterator(); localIterator3.hasNext();) {localObject2 = (MethodInfo) localIterator3.next();((MethodInfo) localObject2).write((DataOutputStream) localObject1);}//結束((DataOutputStream) localObject1).writeShort(0);} catch (IOException localIOException2) {throw new InternalError("unexpected I/O Exception");}return localByteArrayOutputStream.toByteArray();}

? ? ? ? ? ? ? ? 其實代理類的class文件并不復雜，還是有很多規律可循的，所以上述過程基本上可以讓各位了解下JDK動態代理生成代理類時都生成了什么東西。

? ? ? ? ? ? ? ? 下面我們可以調用下JDK中生成Class文件的方法，并且寫入到本地文件，然后使用反編譯工具來看一下生成的代理類到底是什么樣子的。下面是生成文件的測試類。我們暫且將生成的類名寫成TestProxy，代理的接口就是我們上面的TestInterface。如下。

import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException;import sun.misc.ProxyGenerator;public class CreateClassTest {public static void main(String[] args) throws IOException {byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("TestProxy", new Class[]{TestInterface.class});File file = new File("F:/TestProxy.class");FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);fos.write(classFile);fos.flush();fos.close();}}

? ? ? ? ? ? ? ? 生成后，我們反編譯過來會是如下格式的JAVA文件。我加入了注釋，大致說明了下文件中生成的部分與剛才分析的時候寫入的過程的對應關系。

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;//public final的，繼承Proxy，實現你傳入的接口 public final class TestProxy extends Proxyimplements TestInterface {//private static 的Method屬性，對應所有方法private static Method m1;private static Method m5;private static Method m3;private static Method m4;private static Method m0;private static Method m2;//唯一的構造方法，需要一個InvocationHandler接口傳入public TestProxy(InvocationHandler paramInvocationHandler)throws {super(paramInvocationHandler);}//重寫Object的三個方法public final boolean equals(Object paramObject)throws {try{return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();}catch (Error|RuntimeException localError){throw localError;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}}public final void method3()throws {try{this.h.invoke(this, m5, null);return;}catch (Error|RuntimeException localError){throw localError;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}}//代理的三個方法，回調傳入的InvocationHandler的invoke方法public final void method1()throws {try{this.h.invoke(this, m3, null);return;}catch (Error|RuntimeException localError){throw localError;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}}public final void method2()throws {try{this.h.invoke(this, m4, null);return;}catch (Error|RuntimeException localError){throw localError;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}}public final int hashCode()throws {try{return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();}catch (Error|RuntimeException localError){throw localError;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}}public final String toString()throws {try{return (String)this.h.invoke(this, m2, null);}catch (Error|RuntimeException localError){throw localError;}catch (Throwable localThrowable){throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);}}//這個就是剛才this.methods.add(generateStaticInitializer());這一句話所加入的靜態初始化塊，初始化每一個屬性static{try{//每一個屬性所代表的Method都是與上面加入代理方法列表時與固定類綁定的，這是class文件中的格式，方法要與固定的類綁定m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });m5 = Class.forName("TestInterface").getMethod("method3", new Class[0]);m3 = Class.forName("TestInterface").getMethod("method1", new Class[0]);m4 = Class.forName("TestInterface").getMethod("method2", new Class[0]);m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);return;}catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException){throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());}catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException){throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());}} }

? ? ? ? 看到這里就知道invoke方法是干嘛的了，其實就是生成的代理類對每一個方法的處理就是回調invoke方法。從生成的代理類源文件中也可以發現，每一個Method除了hashCode，toString和equals外，都是與所屬的接口綁定的，所以這也就解釋了為什么我們不實現這個接口，只傳入進入的話，不能直接使用method.invoke，而是要轉成source對應的method才可以調用。

? ? ? ? 好了，代理模式就分析到這里了，這里講的更多的是代理模式的原理，對于如何使用并沒有講述太多，是因為代理模式在平時工作中用的雖然很多，但我們大多是使用的現成的，原因很簡單，就是因為spring的AOP已經給我們弄了一個很好的動態代理的框架，所以我們幾乎不需要自己去寫，只要明白其原理，知道動態代理和靜態代理主要處理的問題是那種的，知道在何處用，也能夠用起來得心應手就可以了，當然這只是LZ個人之見，僅供參考。

? ? ? ? 下期預告，簡單工廠模式。

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的代理模式详解（包含原理详解）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。