Java帝國之動態代理
1.深夜奏對
已經快三更天了， Java帝國的國王還在看著IO大臣的奏章發呆，他有點想不明白， 帝國已經給臣民了提供了這么多的東西，他們為什么還不滿意呢? 集合、IO、反射、網絡、線程、泛型、JDBC ......在IT界哪一個不都是響當當的硬通貨? 有了這些技術，寫個Java程序多簡單啊， 臣民們為何還整天抗議呢?
這還是昨天IO大臣的一個奏章，其中說到各個部落要醞釀一場大規模的抗議游行，抗議Java不支持動態性，不能在運行時修改一個類，導致不能用聲明的方式來編程。
國王憤憤地想，我的政策太開明了，這些刁民不知好歹，蹬鼻子上臉，以后要堅決加強東廠西廠錦衣衛鎮撫司等紀檢法的建設，有意見可以上訪， 不能這么胡鬧，增加社會不穩定因素。帝國正在和Python, PHP等國家開戰，處處都要銀子，攘外必先安內啊。
想到這里，國王立刻命令呂公公宣IO大臣進宮。
IO大臣半夜里被從熱騰騰的的被窩里拽出來，心里老大不情愿， 迷迷糊糊地跟著呂公公進了宮。
“陛下半夜三更還在為國事操勞，真乃臣等之罪也 !” IO大臣雖然心里不情愿，但還是畢恭畢敬。
“愛卿，你說說這是怎么一回事? 什么是Java 不支持動態性? ”國王拿出了奏章。
IO大臣心里明白了，原來是介個啊。
“啟奏陛下，其實這是刁民們羨慕Python 、Ruby 等語言的動態性，想讓我們Java 也支持，他們最想要的一個功能就是能在運行時對類進行修改，這樣可以用聲明的方式來編程。”
“你能不能說點朕能聽懂的話?” 國王低沉的聲音里隱藏著馬上就要噴薄而出的怨氣，老子想了一晚上都沒整明白，你還在這里給我文縐縐的!
“是這樣” IO大臣開始調用腦細胞遣詞造句，準備用通俗易懂的語言撲滅陛下的怒火。
“所謂運行時對類進行修改，打個比方來說，我寫了一個HelloWorld的類，其中有兩個方法：sayHello()和sayHelloToPHP()，陛下請看： ”
“這是帝國三歲小孩都能明白的代碼，說重點!”
“然后這個類運行起來了，刁民們希望在運行的時候可以修改這類， 譬如加一個新方法sayHelloToPython()， 或者對現在的sayHello()方法里加一點新東西， 甚至把sayHelloToPHP()這個方法刪除!”
“這些刁民太過分了， 難道他們不能寫個新的類來做這件事嗎?”
“陛下圣明， 臣也覺得可以新寫一個類比如HelloWorldNew來做這件事情，重新編譯一下不就行了嗎? 可是他們說的是在運行時修改，是運行時，運行時，運行時，重要的事情說三遍，不是編譯時。”
“運行時? 一個類一旦裝入到方法區還怎么修改 ” 國王還是很了解JVM這一套。 “你知道他們為什么有這個要求嗎?”
“他們說了想用聲明的方式來編程.....” IO大臣意識到大事不好。
“什么是聲明的方式” 國王窮追不舍
“這個臣還不太清楚......”
“快去徹查，限你三天回話。”
“遵旨”
2.明察暗訪
IO大臣冷汗都出來了， 他睡意全無，趕緊召集家丁幕僚準備上山下鄉、明察暗訪，限他們兩天把這個“以聲明的方式編程”搞清楚。
兩天內不斷有快馬回報，各種各樣的信息如雪片般飛來。 IO大臣又花了一天時間整理，終于明白了這個“以聲明的方式編程”。
原來這幫刁民犯懶，寫完了代碼以后有這樣的需求：
在某些函數調用前后加上日志記錄
給某些函數加上事務的支持
給某些函數加上權限控制
......
這些需求挺通用的，如果在每個函數中都實現一遍，那重復代碼就太多了。 更要命的是有時候代碼是別人寫的，你只有class 文件，怎么修改? 怎么加上這些功能?
所以“刁民”們就想了一個損招，他們想在XML文件或者什么地方聲明一下， 比如對于添加日志的需求吧， 聲明的大意如下：
對于com.coderising這個package下所有以add開頭的方法，在執行之前都要調用Logger.startLog()方法， 在執行之后都要調用Logger.endLog()方法。
對于增加事務支持的需求，聲明的大意如下：
對于所有以DAO結尾的類，所有的方法執行之前都要調用TransactionManager.begin()，執行之后都要調用TransactionManager.commit(), 如果拋出異常的話調用TransactionManager.rollback()。
他們已經充分發揮了自己的那點兒小聰明，號稱是開發了一個叫AOP的東西，能夠讀取這個XML中的聲明， 并且能夠找到那些需要插入日志的類和方法， 接下來就需要修改這些方法了。 但是Java帝國不允許修改一個已經被加載或者正在運行的類， 于是他們就不干了，就要抗議、就要游行，就要暴動, 真是可惡。
IO大臣決定向國王做一次匯報，看看國王的反應。
3.Java 動態代理
國王不愧是國王， IO大臣稍微一解釋， 就明白怎么回事了。
“愛卿，你覺得該怎么辦? ” 皮球又被踢到了IO大臣那里。
“臣覺得不能讓這些刁民突破帝國的底線， 我們的class在運行時是不能被修改的，如果也像Python，Ruby 那樣在運行時可以肆意修改，那就太混亂了!” IO大臣小心翼翼地揣摩圣意。
“言之有理， 愛卿有何辦法? ”
“臣想到了一個辦法，雖然不能修改現有的類，但是可以在運行時動態的創建新的類啊，比如有個類HelloWorld:
“這么簡單的類，怎么還得實現一個接口呢? ” 國王問道
“臣想給這些刁民們增加一點點障礙， 你不是想讓我動態地創建新的類嗎?你必須得有接口才行啊” IO大臣又得意又陰險地笑了。
國王臉上也露出了一絲不易覺察的微笑。
“現在他們的問題是要在sayHello()方法中調用Logger.startLog(), Logger.endLog()添加上日志， 但是這個sayHello()方法又不能修改了!”
“所以臣想了想， 可以動態地生成一個新類，讓這個類作為HelloWorld的代理去做事情(加上日志功能)， 陛下請看，這個HelloWorld代理也實現了IHelloWorld接口。 所以在調用方看來，都是IHelloWorld接口， 并不會意識到其實底層其實已經滄海滄田了。”
“朕能明白你這個綠色的HelloWorld代理，但是你這個類怎么可能知道把Logger的方法加到什么地方呢?” 國王一下子看出了關鍵。
“陛下天資聰慧，臣拜服，‘刁民’們需要寫一個類來告訴我們具體把Logger的代碼加到什么地方， 這個類必須實現帝國定義的InvocationHandler接口，該接口中有個叫做invoke的方法就是他們寫擴展代碼的地方。 比如這個LoggerHandler： ”
“ 看起來有些讓朕不舒服，不過朕大概明白了， 無非就是在調用真正的方法之前先調用Logger.startLog(), 在調用之后在調用Logger.end()， 這就是對方法進行攔截了，對不對?”
“正是如此! 其實這個LoggerHandler 充當了一個中間層， 我們自動化生成的類$HelloWorld100會調用它，把sayHello這樣的方法調用傳遞給他 (上圖中的method變量)，于是sayHello()方法就被添加上了Logger的startLog()和endLog()方法”
“此外，臣想提醒陛下的是，這個Handler不僅僅能作用于IHelloWorld 這個接口和 HelloWorld這個類，陛下請看，那個target 是個Object, 這就意味著任何類的實例都可以， 當然我們會要求這些類必須得實現接口。 臣民們使用LoggerHandler的時候是這樣的：”
輸出：
Start Logging
Hello World
End Logging
“如果想對另外一個接口ICalculator和類Calcualtor做代理， 也可以復用這個LoggerHandler的類：”
“折騰了變天，原來魔法是在Proxy.newProxyInstance(....) 這里，就是動態地生成了一個類嘛， 這個類對臣民們來說是動態生成的， 也是看不到源碼的。”
“圣明無過陛下，我就是在運行時，在內存中生成了一個新的類，這個類在調用sayHello() 或者add()方法的時候， 其實調用的是LoggerHanlder的invoke 方法， 而那個invoke就會攔截真正的方法調用，添加日志功能了! ”
“愛卿辛苦了，雖然有點繞，但是理解了還是挺簡單的。 朕明天就頒發圣旨， 全國推行，對了你打算叫它什么名字? ”
“既然是在運行時動態的生成類，并且作為一個真實對象的代理來做事情， 那就叫動態代理吧!”
動態代理技術發布了，臣民們得到了暫時的安撫，但是這個動態代理的缺陷就是必須有接口才能工作，帝國的臣民能忍受得了嗎?
【本文為51CTO專欄作者“劉欣”的原創稿件，轉載請通過作者微信公眾號coderising獲取授權】
