Java核心（四）——动态代理

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1、静态代理

代理是一种模式，提供了对目标对象的间接访问方式，即通过代理访问目标对象。如此便于在目标实现的基础上增加额外的功能操作，前拦截，后拦截等，以满足自身的业务需求。
需要在业务代码前后打印日志，如果直接添加的话：
1. 直接修改源程序，不符合开闭原则。应该对扩展开放，对修改关闭
2. 如果有几十个、上百个方法，修改量太大
3. 存在重复代码（都是在核心代码前后打印日志）
4. 日志打印硬编码在类中，不利于后期维护
静态代理的实现：
- 编写一个代理类，实现与目标对象相同的接口，并在内部维护一个目标对象的引用。
- 通过构造器塞入目标对象，在代理对象中调用目标对象的同名方法，并添加前拦截，后拦截等所需的业务功能。
- 静态代理只解决了上面四个缺点中的第一点。
- 如果需要对多个类进行改造，就需要对每个类都实现一个代理。
- 我们其实想要的并不是代理类，而是代理对象！那么，能否让JVM根据接口自动生成代理对象呢？

2、动态代理

思路：通过获得被代理对象的接口的Class对象，获取被代理对象的方法信息。
代理Class其实就是附有构造器的接口Class，一样的类结构信息，却能创建实例。
java.lang.reflect.Proxy.getProxyClass()：返回代理类的Class对象。
也就说，只要传入目标类实现的接口的Class对象，getProxyClass()方法即可返回代理Class对象，而不用实际编写代理类。

动态代理使用流程：
- 每次调用代理对象的方法都会调用invoke()，且invoke()的返回值就是代理方法的返回值。
动态代理底层调用逻辑：
- 静态代理：往代理对象的构造器传入目标对象，然后代理对象调用目标对象的同名方法。
- 动态代理：constructor反射创建代理对象时，需要传入InvocationHandler。
- 引入InvocationHandler的好处是：
  - JVM创建代理对象时不必考虑方法实现，只要造一个空壳的代理对象
  - 后期代理对象想要什么样的方法实现，我写在invocationHandler对象的invoke()方法里送进来便是
- invocationHandler的作用，像是把“方法”和“方法体”分离。
- 代理对象中有个成员变量invocationHandler，每一个方法里只有一句话：handler.invoke()。所以调任何一个代理方法，最终都会跑去调用invoke()方法。
- invoke()方法是代理对象和目标对象的桥梁：
但是我们真正想要的结果是：调用代理对象的方法时，去调用目标对象的方法。
所以，接下来努力的方向就是：设法在invoke()方法得到目标对象，并调用目标对象的同名方法。
invoke()方法的形参：
- Object proxy：很遗憾，是代理对象本身，而不是目标对象（不要调用，会无限递归）
- Method method：本次被调用的代理对象的方法
- Obeject[] args：本次被调用的代理对象的方法参数

这样传入目标对象即可：

public class ProxyTest {
	public static void main(String[] args) throws Throwable {
		CalculatorImpl target = new CalculatorImpl();
		Calculator calculatorProxy = (Calculator) getProxy(target);
		calculatorProxy.add(1, 2);
		calculatorProxy.subtract(2, 1);
	}

	private static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
		Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
				target.getClass().getClassLoader(),/*类加载器*/
				target.getClass().getInterfaces(),/*让代理对象和目标对象实现相同接口*/
				new InvocationHandler(){/*代理对象的方法最终都会被JVM导向它的invoke方法*/
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
						System.out.println(method.getName() + "方法开始执行...");
						Object result = method.invoke(target, args);
						System.out.println(result);
						System.out.println(method.getName() + "方法执行结束...");
						return result;
					}
				}
		);
		return proxy;
	}
}

3、AOP

自己写了一个UserController，以及UserServiceImpl implements UserService，并且在UserController中注入Service层对象：
```
@Autowired
private UserService userService;
```
那么，这个userService一定是我们写UserServiceImpl的实例吗？
- 给UserServiceImpl加了@Transactional 注解，那么注入的就不是我们写UserServiceImpl，而是其的动态代理。
- 要用动态代理完成事务管理，还需要编写一个通知类，并把通知对象传入代理对象，通知负责事务的开启和提交，并在代理对象内部调用目标对象同名方法完成业务功能。
- Spring为了实现事务，也编写了一个通知类，TransactionManager。利用动态代理创建代理对象时，Spring会把transactionManager织入代理对象，然后将代理对象注入。
不用AOP时，交叉业务直接写在方法内部的前后，用了AOP交叉业务写在方法调用前后。这与AOP的底层实现方式有关：动态代理其实就是代理对象调用目标对象的同名方法，并在调用前后加增强代码。不过这两种最终运行效果是一样的。
AOP的实现：
- 需要一个通知类（TransactionManager）执行事务，一个代理工厂帮助生成代理对象，然后利用动态代理将事务代码织入代理对象的各个方法中。
- 加了个@MyTransactional后，代理工厂给我返回一个代理对象：
- 代理对象方法 = 事务 + 目标对象方法。
- 事务操作，必须使用同一个Connection对象。如何保证？
  - 第一次从数据源获取Connection对象并开启事务后，将它存入当前线程的ThreadLocal中，等到了DAO层，还是从ThreadLocal中取。

AOP事务的实现：

ConnectionUtils工具类

public class ConnectionUtils {

    private ThreadLocal<Connection> tl = new ThreadLocal<Connection>();

    private static BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();

    //静态代码块,设置连接数据库的参数
    static{
        dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("123456");
    }


    /**
     * 获取当前线程上的连接
     * @return
     */
    public Connection getThreadConnection() {
        try{
            //1.先从ThreadLocal上获取
            Connection conn = tl.get();
            //2.判断当前线程上是否有连接
            if (conn == null) {
                //3.从数据源中获取一个连接，并且存入ThreadLocal中
                conn = dataSource.getConnection();
                tl.set(conn);
            }
            //4.返回当前线程上的连接
            return conn;
        }catch (Exception e){
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    /**
     * 把连接和线程解绑
     */
    public void removeConnection(){
        tl.remove();
    }
}

AOP通知（事务管理器）

/**
 * 和事务管理相关的工具类，它包含了，开启事务，提交事务，回滚事务和释放连接
 */
public class TransactionManager {

    private ConnectionUtils connectionUtils;

    public void setConnectionUtils(ConnectionUtils connectionUtils) {
        this.connectionUtils = connectionUtils;
    }

    /**
     * 开启事务
     */
    public  void beginTransaction(){
        try {
            connectionUtils.getThreadConnection().setAutoCommit(false);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 提交事务
     */
    public  void commit(){
        try {
            connectionUtils.getThreadConnection().commit();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 回滚事务
     */
    public  void rollback(){
        try {
            connectionUtils.getThreadConnection().rollback();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * 释放连接
     */
    public  void release(){
        try {
            connectionUtils.getThreadConnection().close();//还回连接池中
            connectionUtils.removeConnection();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

自定义注解

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyTransactional {
}

Service

public interface UserService {
	void getUser();
}

 
public class UserServiceImpl implements UserService {
	@Override
	public void getUser() {
		System.out.println("service执行...");
	}
}

实例工厂

public class BeanFactory {

	public Object getBean(String name) throws Exception {
		//得到目标类的Class对象
		Class<?> clazz = Class.forName(name);
		//得到目标对象
		Object bean = clazz.newInstance();
		//得到目标类上的@MyTransactional注解
		MyTransactional myTransactional = clazz.getAnnotation(MyTransactional.class);
		//如果打了@MyTransactional注解，返回代理对象，否则返回目标对象
		if (null != myTransactional) {
			ProxyFactoryBean proxyFactoryBean = new ProxyFactoryBean();
			TransactionManager txManager = new TransactionManager();
			txManager.setConnectionUtils(new ConnectionUtils());
			//装配通知和目标对象
			proxyFactoryBean.setTxManager(txManager);
			proxyFactoryBean.setTarget(bean);
			Object proxyBean = proxyFactoryBean.getProxy();
			//返回代理对象
			return proxyBean;
		}
		//返回目标对象
		return bean;
	}
}

代理工厂

public class ProxyFactoryBean {
	//通知
	private TransactionManager txManager;
	//目标对象
	private Object target;

	public void setTxManager(TransactionManager txManager) {
		this.txManager = txManager;
	}

	public void setTarget(Object target) {
		this.target = target;
	}

	//传入目标对象target，为它装配好通知，返回代理对象
	public Object getProxy() {
		Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
				target.getClass().getClassLoader(),/*1.类加载器*/
				target.getClass().getInterfaces(), /*2.目标对象实现的接口*/
				new InvocationHandler() {/*3.InvocationHandler*/
					@Override
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
						try {
							//1.开启事务
							txManager.beginTransaction();
							//2.执行操作
							Object retVal = method.invoke(target, args);
							//3.提交事务
							txManager.commit();
							//4.返回结果
							return retVal;
						} catch (Exception e) {
							//5.回滚事务
							txManager.rollback();
							throw new RuntimeException(e);
						} finally {
							//6.释放连接
							txManager.release();
						}

					}
				}
		);
		return proxy;
	}

}

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来源与结束于否定之否定。

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