2.代理模式（Proxy Pattern）：動態代理 - 最易懂的設計模式解析(轉載)
1.代理模式（Proxy Pattern）：靜態代理 - 最易懂的設計模式解析
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2.代理模式（Proxy Pattern）：動態代理 - 最易懂的設計模式解析(轉載)
前言
今天我來全面總結Android開發中最常用的設計模式 - 代理模式中的動態代理模式
其他設計模式介紹
1分鍾全面了解“設計模式”
單例模式（Singleton） - 最易懂的設計模式解析
簡單工廠模式（SimpleFactoryPattern）- 最易懂的設計模式解析
工廠方法模式（Factory Method）- 最易懂的設計模式解析
抽象工廠模式（Abstract Factory）- 最易懂的設計模式解析
策略模式（Strategy Pattern）- 最易懂的設計模式解析
適配器模式（Adapter Pattern）- 最易懂的設計模式解析
代理模式（Proxy Pattern）- 最易懂的設計模式解析
模板方法模式（Template Method） - 最易懂的設計模式解析
建造者模式（Builder Pattern）- 最易懂的設計模式解析
外觀模式（Facade Pattern） - 最易懂的設計模式解析
目錄
示意圖
1. 為什么要使用動態代理
1.1 背景
代理模式中的靜態代理模式存在一些特點：
- 1個靜態代理 只服務1種類型的目標對象
- 若要服務多類型的目標對象，則需要為每種目標對象都實現一個靜態代理對象
關於靜態代理模式可以看文章：代理模式（Proxy Pattern）：靜態代理 - 最易懂的設計模式解析
1.2 沖突
在目標對象較多的情況下，若采用靜態代理，則會出現 靜態代理對象量多、代碼量大，從而導致代碼復雜的問題
1.3 解決方案
采用 動態代理模式。
2. 動態代理模式介紹
2.1 實現原理
- 設計動態代理類（
DynamicProxy）時，不需要顯式實現與目標對象類（RealSubject）相同的接口，而是將這種實現推遲到程序運行時由JVM來實現
- 即：在使用時再創建動態代理類 & 實例
- 靜態代理則是在代理類實現時就指定與目標對象類（
RealSubject）相同的接口
- 通過
Java反射機制的method.invoke（），通過調用動態代理類對象方法，從而自動調用目標對象的方法
2.2 優點
- 只需要1個動態代理類就可以解決創建多個靜態代理的問題，避免重復、多余代碼
- 更強的靈活性
- 設計動態代理類（
DynamicProxy）時，不需要顯式實現與目標對象類（RealSubject）相同的接口，而是將這種實現推遲到程序運行時由JVM來實現- 在使用時（調用目標對象方法時）才會動態創建動態代理類 & 實例，不需要事先實例化
2.3 缺點
- 效率低
相比靜態代理中 直接調用目標對象方法，動態代理則需要先通過Java反射機制 從而 間接調用目標對象方法 - 應用場景局限
因為 Java 的單繼承特性（每個代理類都繼承了 Proxy 類），即只能針對接口 創建 代理類，不能針對類 創建代理類
即只能動態代理 實現了接口的類
2.4 應用場景
- 基於靜態代理應用場景下，需要代理對象數量較多的情況下使用動態代理
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AOP領域
- 定義：即
Aspect Oriented Programming= 面向切面編程，是OOP的延續、函數式編程的一種衍生范型- 作用：通過預編譯方式和運行期動態代理實現程序功能的統一維護。
- 優點：降低業務邏輯各部分之間的耦合度 、 提高程序的可重用性 & 提高了開發的效率
- 具體應用場景：日志記錄、性能統計、安全控制、異常處理等
2.5 與靜態代理模式的區別
示意圖
3. 具體應用
接下來，我將用1個具體實例來對 動態代理模式 進行更深一步的介紹
3.1 實例概況
- 背景：小成 希望買一台最新的頂配
Mac電腦；小何希望買一台iPhone - 沖突：國內還沒上，只有美國才有
- 解決方案：尋找一個代購一起進行購買
- 即1個代購（動態代理對象）同時 代替 小成 & 小何（目標對象） 去買Mac（間接訪問的操作）
- 該代購是代購任何商品 = 什么人有什么需求就會去代購任何東西（動態代理）
3.2 使用步驟
- 聲明 調用處理器類
- 聲明目標對象類的抽象接口
- 聲明目標對象類
- 通過動態代理對象，調用目標對象的方法
3.3 步驟詳解
步驟1： 聲明 調用處理器類
DynamicProxy.java
<-- 作用 --> // 1. 生成 動態代理對象 // 2. 指定 代理對象運行目標對象方法時需要完成的 具體任務 // 注：需實現InvocationHandler接口 = 調用處理器 接口 // 所以稱為 調用處理器類 public class DynamicProxy implements InvocationHandler { // 聲明代理對象 // 作用：綁定關系，即關聯到哪個接口（與具體的實現類綁定）的哪些方法將被調用時，執行invoke（） private Object ProxyObject; public Object newProxyInstance(Object ProxyObject){ this.ProxyObject =ProxyObject; return Proxy.newProxyInstance(ProxyObject.getClass().getClassLoader(), ProxyObject.getClass().getInterfaces(),this); // Proxy類 = 動態代理類的主類 // Proxy.newProxyInstance（）作用：根據指定的類裝載器、一組接口 & 調用處理器 生成動態代理類實例，並最終返回 // 參數說明： // 參數1：指定產生代理對象的類加載器，需要將其指定為和目標對象同一個類加載器 // 參數2：指定目標對象的實現接口 // 即要給目標對象提供一組什么接口。若提供了一組接口給它，那么該代理對象就默認實現了該接口，這樣就能調用這組接口中的方法 // 參數3：指定InvocationHandler對象。即動態代理對象在調用方法時，會關聯到哪個InvocationHandler對象 } // 復寫InvocationHandler接口的invoke（） // 動態代理對象調用目標對象的任何方法前，都會調用調用處理器類的invoke（） @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) // 參數說明： // 參數1：動態代理對象（即哪個動態代理對象調用了method（） // 參數2：目標對象被調用的方法 // 參數3：指定被調用方法的參數 throws Throwable { System.out.println("代購出門了"); Object result = null; // 通過Java反射機制調用目標對象方法 result = method.invoke(ProxyObject, args); return result; } } 步驟2： 聲明目標對象的抽象接口
Subject.java
public interface Subject { // 定義目標對象的接口方法 // 代購物品 public void buybuybuy(); } 步驟3： 聲明目標對象類
Buyer1.java
// 小成，真正的想買Mac的對象 = 目標對象 = 被代理的對象 // 實現抽象目標對象的接口 public class Buyer1 implements Subject { @Override public void buybuybuy() { System.out.println("小成要買Mac"); } } Buyer2.java
// 小何，真正的想買iPhone的對象 = 目標對象 = 被代理的對象 // 實現抽象目標對象的接口 public class Buyer2 implements Subject { @Override public void buybuybuy() { System.out.println("小何要買iPhone"); } } 步驟4： 通過動態代理對象，調用目標對象的方法
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); // 1. 創建調用處理器類對象 DynamicProxy DynamicProxy = new DynamicProxy(); // 2. 創建目標對象對象 Buyer1 mBuyer1 = new Buyer1(); // 3. 創建動態代理類 & 對象：通過調用處理器類對象newProxyInstance（） // 傳入上述目標對象對象 Subject Buyer1_DynamicProxy = (Subject) DynamicProxy.newProxyInstance(mBuyer1); // 4. 通過調用動態代理對象方法從而調用目標對象方法 // 實際上是調用了invoke（），再通過invoke（）里的反射機制調用目標對象的方法 Buyer1_DynamicProxy.buybuybuy(); // 以上代購為小成代購Mac // 以下是代購為小何代購iPhone Buyer2 mBuyer2 = new Buyer2(); Subject Buyer2_DynamicProxy = (Subject) DynamicProxy.newProxyInstance(mBuyer2); Buyer2_DynamicProxy.buybuybuy(); } } 3.4 測試結果
示意圖
3.5 Demo地址
Carson_Ho的Github地址：動態代理DynamicProxy
4. 源碼分析
-
在經過上面的實例后，你是否會對以下問題好奇：
- 動態代理類 及其對象實例是如何生成的？
- 如何通過調用動態代理對象方法，從而調用目標對象方法？
-
下面，我們順着 步驟4：目標對象 通過 動態代理對象調用方法的使用 來進行動態代理模式的源碼分析
// 步驟4：通過動態代理對象，調用目標對象的方法
此處有兩個重要的源碼分析點：
Subject Buyer1_DynamicProxy = (Subject) DynamicProxy.newProxyInstance(mBuyer1);//關注1
Buyer1_DynamicProxy.buybuybuy();//關注2- 關注1：創建動態代理類 & 對象：通過調用處理器類對象
newProxyInstance（）
解決的問題是：動態代理類 及其對象實例是如何生成的？
- 關注2：通過調用動態代理對象方法從而調用目標對象方法
解決的問題是：如何通過調用動態代理對象方法，從而調用目標對象方法？
下面，我們將主要分析這兩處源碼。
4.1 （關注1）創建動態代理類 & 對象：通過調用處理器類對象newProxyInstance（）
// 使用代碼 Subject Buyer1_DynamicProxy = (Subject) DynamicProxy.newProxyInstance(mBuyer1); - 即，動態代理類 及其對象實例是如何生成的？
- 下面，我們直接進入
DynamicProxy.newProxyInstance()
<-- 關注1：調用處理器 類的newProxyInstance（） --> // 即步驟1中實現的類：DynamicProxy // 作用： // 1. 生成 動態代理對象 // 2. 指定 代理對象運行目標對象方法時需要完成的 具體任務 // 注：需實現InvocationHandler接口 = 調用處理器 接口 public class DynamicProxy implements InvocationHandler { // 聲明代理對象 private Object ProxyObject; public Object newProxyInstance(Object ProxyObject){ this.ProxyObject =ProxyObject; return Proxy.newProxyInstance(ProxyObject.getClass().getClassLoader(), ProxyObject.getClass().getInterfaces(),this); // Proxy.newProxyInstance（）作用：根據指定的類裝載器、一組接口 & 調用處理器 生成動態代理類實例，並最終返回 // ->>關注2 } // 以下暫時忽略，下文會詳細介紹 // 復寫InvocationHandler接口的invoke（） // 動態代理對象調用目標對象的任何方法前，都會調用調用處理器類的invoke（） @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) // 參數說明： // 參數1：動態代理對象（即哪個動態代理對象調用了method（） // 參數2：目標對象被調用的方法 // 參數3：指定被調用方法的參數 throws Throwable { System.out.println("代購出門了"); Object result = null; // 通過Java反射機制調用目標對象方法 result = method.invoke(ProxyObject, args); return result; } // 至此，關注1分析完畢，跳出 } <-- 關注2：newProxyInstance（）源碼解析--> // 作用：根據指定的類裝載器、一組接口 & 調用處理器 生成動態代理類及其對象實例，並最終返回 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[]interfaces,InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException { // 參數說明： // 參數1：指定產生代理對象的類加載器，需要將其指定為和目標對象同一個類加載器 // 參數2：指定目標對象的實現接口 // 即要給目標對象提供一組什么接口。若提供了一組接口給它，那么該代理對象就默認實現了該接口，這樣就能調用這組接口中的方法 // 參數3：指定InvocationHandler對象。即動態代理對象在調用方法時，會關聯到哪個InvocationHandler對象 ... // 僅貼出核心代碼 // 1. 通過 為Proxy類指定類加載器對象 & 一組interface，從而創建動態代理類 // >>關注3 Class cl = getProxyClass(loader, interfaces); // 2. 通過反射機制獲取動態代理類的構造函數，其參數類型是調用處理器接口類型 Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams); // 3. 通過動態代理類的構造函數 創建 代理類實例（傳入調用處理器對象 return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h }); // 特別注意 // 1. 動態代理類繼承 Proxy 類 & 並實現了在Proxy.newProxyInstance()中提供的一系列接口（接口數組） // 2. Proxy 類中有一個映射表 // 映射關系為：(<ClassLoader>,(<Interfaces>,<ProxyClass>) ) // 即：1級key = 類加載器，根據1級key 得到 2級key = 接口數組 // 因此：1類加載器對象 + 1接口數組 = 確定了一個代理類實例 ... // 回到調用關注2的原處 } <-- 關注3：getProxyClass（）源碼分析 --> // 作用：創建動態代理類 public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader,Class<?>... interfaces) throws IllegalArgumentException { ... // 僅貼出關鍵代碼 <-- 1. 將目標類所實現的接口加載到內存中 --> // 遍歷目標類所實現的接口 for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) { // 獲取目標類實現的接口名稱 String interfaceName = interfaces[i].getName(); Class interfaceClass = null; try { // 加載目標類實現的接口到內存中 interfaceClass = Class.forName(interfaceName, false, loader); } catch (ClassNotFoundException e) { } if (interfaceClass != interfaces[i]) { throw new IllegalArgumentException( interfaces[i] + " is not visible from class loader"); } } <-- 2. 生成動態代理類