InvocationHandler和Proxy(Class)的动态代理机制详解

在学习Spring的时候，咱们知道Spring主要有两大思想，一个是IoC，另外一个就是AOP，对于IoC，依赖注入就不用多说了，而对于Spring的核心AOP来讲，咱们不但要知道怎么经过AOP来知足的咱们的功能，咱们更须要学习的是其底层是怎么样的一个原理，而AOP的原理就是java的动态代理机制，因此本篇随笔就是对java的动态机制进行一个回顾。

在java的动态代理机制中，有两个重要的类或接口，一个是 InvocationHandler(Interface)、另外一个则是 Proxy(Class)，这一个类和接口是实现咱们动态代理所必须用到的。首先咱们先来看看java的API帮助文档是怎么样对这两个类进行描述的：

InvocationHandler:

InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance.

Each proxy instance has an associated invocation handler. When a method is invoked on a proxy instance, the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.

每个动态代理类都必需要实现InvocationHandler这个接口，而且每一个代理类的实例都关联到了一个handler，当咱们经过代理对象调用一个方法的时候，这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的 invoke 方法来进行调用。咱们来看看InvocationHandler这个接口的惟一一个方法 invoke 方法：

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

咱们看到这个方法一共接受三个参数，那么这三个参数分别表明什么呢？

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

proxy:　　指代咱们所代理的那个真实对象
method:　　指代的是咱们所要调用真实对象的某个方法的Method对象
args:　　指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数

若是不是很明白，等下经过一个实例会对这几个参数进行更深的讲解。

接下来咱们来看看Proxy这个类：

Proxy provides static methods for creating dynamic proxy classes and instances, and it is also the superclass of all dynamic proxy classes created by those methods.

Proxy这个类的做用就是用来动态建立一个代理对象的类，它提供了许多的方法，可是咱们用的最多的就是 newProxyInstance 这个方法：

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

Returns an instance of a proxy class for the specified interfaces that dispatches method invocations to the specified invocation handler.

这个方法的做用就是获得一个动态的代理对象，其接收三个参数，咱们来看看这三个参数所表明的含义：

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

loader:　　一个ClassLoader对象，定义了由哪一个ClassLoader对象来对生成的代理对象进行加载

interfaces:　　一个Interface对象的数组，表示的是我将要给我须要代理的对象提供一组什么接口，若是我提供了一组接口给它，那么这个代理对象就宣称实现了该接口(多态)，这样我就能调用这组接口中的方法了

h:　　一个InvocationHandler对象，表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候，会关联到哪个InvocationHandler对象上

好了，在介绍完这两个接口(类)之后，咱们来经过一个实例来看看咱们的动态代理模式是什么样的：

首先咱们定义了一个Subject类型的接口，为其声明了两个方法：

public interface Subject
{
    public void rent();public void hello(String str);

}

接着，定义了一个类来实现这个接口，这个类就是咱们的真实对象，RealSubject类：

public class RealSubject implements Subject
{
    @Override
    public void rent()
    {
        System.out.println("I want to rent my house");
    }@Overridepublic void hello(String str)
{
    System.out.println("hello: " + str);
}

}

下一步，咱们就要定义一个动态代理类了，前面说个，每个动态代理类都必需要实现 InvocationHandler 这个接口，所以咱们这个动态代理类也不例外：

public class DynamicProxy implements InvocationHandler
{
    //　这个就是咱们要代理的真实对象
    private Object subject;//    构造方法，给咱们要代理的真实对象赋初值public DynamicProxy(Object subject)
{    this.subject = subject;
}

@Overridepublic Object invoke(Object object, Method method, Object[] args)        throws Throwable
{    //　　在代理真实对象前咱们能够添加一些本身的操做
    System.out.println("before rent house");
    
    System.out.println("Method:" + method);    
    //    当代理对象调用真实对象的方法时，其会自动的跳转到代理对象关联的handler对象的invoke方法来进行调用

method.invoke(subject, args);

    //　　在代理真实对象后咱们也能够添加一些本身的操做
    System.out.println("after rent house");    
    return null;
}

}

最后，来看看咱们的Client类：

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //    咱们要代理的真实对象
        Subject realSubject = new RealSubject();    //    咱们要代理哪一个真实对象，就将该对象传进去，最后是经过该真实对象来调用其方法的
    InvocationHandler handler = new DynamicProxy(realSubject);    /*
     * 经过Proxy的newProxyInstance方法来建立咱们的代理对象，咱们来看看其三个参数
     * 第一个参数 handler.getClass().getClassLoader() ，咱们这里使用handler这个类的ClassLoader对象来加载咱们的代理对象
     * 第二个参数realSubject.getClass().getInterfaces()，咱们这里为代理对象提供的接口是真实对象所实行的接口，表示我要代理的是该真实对象，这样我就能调用这组接口中的方法了
     * 第三个参数handler， 咱们这里将这个代理对象关联到了上方的 InvocationHandler 这个对象上     */
    Subject subject = (Subject)Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), realSubject
            .getClass().getInterfaces(), handler);
    
    System.out.println(subject.getClass().getName());
    subject.rent();
    subject.hello("world");
}

}

咱们先来看看控制台的输出：

$Proxy0
before rent house
Method:public abstract void com.xiaoluo.dynamicproxy.Subject.rent()
I want to rent my house
after rent house
before rent house
Method:public abstract void com.xiaoluo.dynamicproxy.Subject.hello(java.lang.String)
hello: world
after rent house

咱们首先来看看 $Proxy0 这东西，咱们看到，这个东西是由 System.out.println(subject.getClass().getName()); 这条语句打印出来的，那么为何咱们返回的这个代理对象的类名是这样的呢？

Subject subject = (Subject)Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), realSubject
                .getClass().getInterfaces(), handler);

可能我觉得返回的这个代理对象会是Subject类型的对象，或者是InvocationHandler的对象，结果却不是，首先咱们解释一下为何咱们这里能够将其转化为Subject类型的对象？缘由就是在newProxyInstance这个方法的第二个参数上，咱们给这个代理对象提供了一组什么接口，那么我这个代理对象就会实现了这组接口，这个时候咱们固然能够将这个代理对象强制类型转化为这组接口中的任意一个，由于这里的接口是Subject类型，因此就能够将其转化为Subject类型了。

同时咱们必定要记住，经过 Proxy.newProxyInstance 建立的代理对象是在jvm运行时动态生成的一个对象，它并非咱们的InvocationHandler类型，也不是咱们定义的那组接口的类型，而是在运行是动态生成的一个对象，而且命名方式都是这样的形式，以$开头，proxy为中，最后一个数字表示对象的标号。

接着咱们来看看这两句 

subject.rent();
subject.hello("world");

这里是经过代理对象来调用实现的那种接口中的方法，这个时候程序就会跳转到由这个代理对象关联到的 handler 中的invoke方法去执行，而咱们的这个 handler 对象又接受了一个 RealSubject类型的参数，表示我要代理的就是这个真实对象，因此此时就会调用 handler 中的invoke方法去执行：

public Object invoke(Object object, Method method, Object[] args)
            throws Throwable
    {
        //　　在代理真实对象前咱们能够添加一些本身的操做
        System.out.println("before rent house");    System.out.println("Method:" + method);    
    //    当代理对象调用真实对象的方法时，其会自动的跳转到代理对象关联的handler对象的invoke方法来进行调用

method.invoke(subject, args);

    //　　在代理真实对象后咱们也能够添加一些本身的操做
    System.out.println("after rent house");    
    return null;
}

咱们看到，在真正经过代理对象来调用真实对象的方法的时候，咱们能够在该方法先后添加本身的一些操做，同时咱们看到咱们的这个 method 对象是这样的：

public abstract void com.xiaoluo.dynamicproxy.Subject.rent()

public abstract void com.xiaoluo.dynamicproxy.Subject.hello(java.lang.String)

正好就是咱们的Subject接口中的两个方法，这也就证实了当我经过代理对象来调用方法的时候，起实际就是委托由其关联到的 handler 对象的invoke方法中来调用，并非本身来真实调用，而是经过代理的方式来调用的。

这就是咱们的java动态代理机制