引言

Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制的出現(xiàn)，使得 Java 開(kāi)發(fā)人員不用手工編寫(xiě)代理類(lèi)，只要簡(jiǎn)單地指定一組接口及委托類(lèi)對(duì)象，便能動(dòng)態(tài)地獲得代理類(lèi)。代理類(lèi)會(huì)負(fù)責(zé)將所有的方法調(diào)用分派到委托對(duì)象上反射執(zhí)行，在分派執(zhí)行的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員還可以按需調(diào)整委托類(lèi)對(duì)象及其功能，這是一套非常靈活有彈性的代理框架。通過(guò)閱讀本文，讀者將會(huì)對(duì) Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制有更加深入的理解。本文首先從 Java 動(dòng)態(tài)代理的運(yùn)行機(jī)制和特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)其代碼進(jìn)行了分析，推演了動(dòng)態(tài)生成類(lèi)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。

代理：設(shè)計(jì)模式

代理是一種常用的設(shè)計(jì)模式，其目的就是為其他對(duì)象提供一個(gè)代理以控制對(duì)某個(gè)對(duì)象的訪問(wèn)。代理類(lèi)負(fù)責(zé)為委托類(lèi)預(yù)處理消息，過(guò)濾消息并轉(zhuǎn)發(fā)消息，以及進(jìn)行消息被委托類(lèi)執(zhí)行后的后續(xù)處理。

圖 1. 代理模式

為了保持行為的一致性，代理類(lèi)和委托類(lèi)通常會(huì)實(shí)現(xiàn)相同的接口，所以在訪問(wèn)者看來(lái)兩者沒(méi)有絲毫的區(qū)別。通過(guò)代理類(lèi)這中間一層，能有效控制對(duì)委托類(lèi)對(duì)象的直接訪問(wèn)，也可以很好地隱藏和保護(hù)委托類(lèi)對(duì)象，同時(shí)也為實(shí)施不同控制策略預(yù)留了空間，從而在設(shè)計(jì)上獲得了更大的靈活性。Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制以巧妙的方式近乎***地實(shí)踐了代理模式的設(shè)計(jì)理念。

相關(guān)的類(lèi)和接口

要了解 Java 動(dòng)態(tài)代理的機(jī)制，首先需要了解以下相關(guān)的類(lèi)或接口：

• java.lang.reflect.Proxy：這是 Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制的主類(lèi)，它提供了一組靜態(tài)方法來(lái)為一組接口動(dòng)態(tài)地生成代理類(lèi)及其對(duì)象。

清單 1. Proxy 的靜態(tài)方法

// 方法 1: 該方法用于獲取指定代理對(duì)象所關(guān)聯(lián)的調(diào)用處理器 
static InvocationHandler getInvocationHandler(Object proxy)  
 
// 方法 2：該方法用于獲取關(guān)聯(lián)于指定類(lèi)裝載器和一組接口的動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的類(lèi)對(duì)象 
static Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class[] interfaces)  
 
// 方法 3：該方法用于判斷指定類(lèi)對(duì)象是否是一個(gè)動(dòng)態(tài)代理類(lèi) 
static boolean isProxyClass(Class cl)  
 
// 方法 4：該方法用于為指定類(lèi)裝載器、一組接口及調(diào)用處理器生成動(dòng)態(tài)代理類(lèi)實(shí)例 
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces,  
    InvocationHandler h) 

• java.lang.reflect.InvocationHandler：這是調(diào)用處理器接口，它自定義了一個(gè) invoke 方法，用于集中處理在動(dòng)態(tài)代理類(lèi)對(duì)象上的方法調(diào)用，通常在該方法中實(shí)現(xiàn)對(duì)委托類(lèi)的代理訪問(wèn)。

清單 2. InvocationHandler 的核心方法

// 該方法負(fù)責(zé)集中處理動(dòng)態(tài)代理類(lèi)上的所有方法調(diào)用。***個(gè)參數(shù)既是代理類(lèi)實(shí)例，第二個(gè)參數(shù)是被調(diào)用的方法對(duì)象 
// 第三個(gè)方法是調(diào)用參數(shù)。調(diào)用處理器根據(jù)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理或分派到委托類(lèi)實(shí)例上發(fā)射執(zhí)行 
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 

每次生成動(dòng)態(tài)代理類(lèi)對(duì)象時(shí)都需要指定一個(gè)實(shí)現(xiàn)了該接口的調(diào)用處理器對(duì)象（參見(jiàn) Proxy 靜態(tài)方法 4 的第三個(gè)參數(shù)）。

• java.lang.ClassLoader：這是類(lèi)裝載器類(lèi)，負(fù)責(zé)將類(lèi)的字節(jié)碼裝載到 Java 虛擬機(jī)（JVM）中并為其定義類(lèi)對(duì)象，然后該類(lèi)才能被使用。Proxy 靜態(tài)方法生成動(dòng)態(tài)代理類(lèi)同樣需要通過(guò)類(lèi)裝載器來(lái)進(jìn)行裝載才能使用，它與普通類(lèi)的唯一區(qū)別就是其字節(jié)碼是由 JVM 在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成的而非預(yù)存在于任何一個(gè) .class 文件中。每次生成動(dòng)態(tài)代理類(lèi)對(duì)象時(shí)都需要指定一個(gè)類(lèi)裝載器對(duì)象（參見(jiàn) Proxy 靜態(tài)方法 4 的***個(gè)參數(shù)）

代理機(jī)制及其特點(diǎn)

首先讓我們來(lái)了解一下如何使用 Java 動(dòng)態(tài)代理。具體有如下四步驟：

1. 通過(guò)實(shí)現(xiàn) InvocationHandler 接口創(chuàng)建自己的調(diào)用處理器；
2. 通過(guò)為 Proxy 類(lèi)指定 ClassLoader 對(duì)象和一組 interface 來(lái)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)；
3. 通過(guò)反射機(jī)制獲得動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，其唯一參數(shù)類(lèi)型是調(diào)用處理器接口類(lèi)型；
4. 通過(guò)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)實(shí)例，構(gòu)造時(shí)調(diào)用處理器對(duì)象作為參數(shù)被傳入。

清單 3. 動(dòng)態(tài)代理對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程

// InvocationHandlerImpl 實(shí)現(xiàn)了 InvocationHandler 接口，并能實(shí)現(xiàn)方法調(diào)用從代理類(lèi)到委托類(lèi)的分派轉(zhuǎn)發(fā) 
// 其內(nèi)部通常包含指向委托類(lèi)實(shí)例的引用，用于真正執(zhí)行分派轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的方法調(diào)用 
InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..);  
 
// 通過(guò) Proxy 為包括 Interface 接口在內(nèi)的一組接口動(dòng)態(tài)創(chuàng)建代理類(lèi)的類(lèi)對(duì)象 
Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader, new Class[] { Interface.class, ... });  
 
// 通過(guò)反射從生成的類(lèi)對(duì)象獲得構(gòu)造函數(shù)對(duì)象 
Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class });  
 
// 通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)象創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)實(shí)例 
Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[] { handler }); 

實(shí)際使用過(guò)程更加簡(jiǎn)單，因?yàn)?Proxy 的靜態(tài)方法 newProxyInstance 已經(jīng)為我們封裝了步驟 2 到步驟 4 的過(guò)程，所以簡(jiǎn)化后的過(guò)程如下

清單 4. 簡(jiǎn)化的動(dòng)態(tài)代理對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程

// InvocationHandlerImpl 實(shí)現(xiàn)了 InvocationHandler 接口，并能實(shí)現(xiàn)方法調(diào)用從代理類(lèi)到委托類(lèi)的分派轉(zhuǎn)發(fā) 
InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(..);  
 
// 通過(guò) Proxy 直接創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)實(shí)例 
Interface proxy = (Interface)Proxy.newProxyInstance( classLoader,  
     new Class[] { Interface.class },  
     handler ); 

接下來(lái)讓我們來(lái)了解一下 Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制的一些特點(diǎn)。

首先是動(dòng)態(tài)生成的代理類(lèi)本身的一些特點(diǎn)。1）包：如果所代理的接口都是 public 的，那么它將被定義在頂層包（即包路徑為空），如果所代理的接口中有非 public 的接口（因?yàn)榻涌诓荒鼙欢x為 protect 或 private，所以除 public 之外就是默認(rèn)的 package 訪問(wèn)級(jí)別），那么它將被定義在該接口所在包（假設(shè)代理了 com.ibm.developerworks 包中的某非 public 接口 A，那么新生成的代理類(lèi)所在的包就是 com.ibm.developerworks），這樣設(shè)計(jì)的目的是為了***程度的保證動(dòng)態(tài)代理類(lèi)不會(huì)因?yàn)榘芾淼膯?wèn)題而無(wú)法被成功定義并訪問(wèn)；2）類(lèi)修飾符：該代理類(lèi)具有 final 和 public 修飾符，意味著它可以被所有的類(lèi)訪問(wèn)，但是不能被再度繼承；3）類(lèi)名：格式是“$ProxyN”，其中 N 是一個(gè)逐一遞增的阿拉伯?dāng)?shù)字，代表 Proxy 類(lèi)第 N 次生成的動(dòng)態(tài)代理類(lèi)，值得注意的一點(diǎn)是，并不是每次調(diào)用 Proxy 的靜態(tài)方法創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)都會(huì)使得 N 值增加，原因是如果對(duì)同一組接口（包括接口排列的順序相同）試圖重復(fù)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)，它會(huì)很聰明地返回先前已經(jīng)創(chuàng)建好的代理類(lèi)的類(lèi)對(duì)象，而不會(huì)再嘗試去創(chuàng)建一個(gè)全新的代理類(lèi)，這樣可以節(jié)省不必要的代碼重復(fù)生成，提高了代理類(lèi)的創(chuàng)建效率。4）類(lèi)繼承關(guān)系：該類(lèi)的繼承關(guān)系如圖：

圖 2. 動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的繼承圖

由圖可見(jiàn)，Proxy 類(lèi)是它的父類(lèi)，這個(gè)規(guī)則適用于所有由 Proxy 創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)代理類(lèi)。而且該類(lèi)還實(shí)現(xiàn)了其所代理的一組接口，這就是為什么它能夠被安全地類(lèi)型轉(zhuǎn)換到其所代理的某接口的根本原因。

接下來(lái)讓我們了解一下代理類(lèi)實(shí)例的一些特點(diǎn)。每個(gè)實(shí)例都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)調(diào)用處理器對(duì)象，可以通過(guò) Proxy 提供的靜態(tài)方法 getInvocationHandler 去獲得代理類(lèi)實(shí)例的調(diào)用處理器對(duì)象。在代理類(lèi)實(shí)例上調(diào)用其代理的接口中所聲明的方法時(shí)，這些方法最終都會(huì)由調(diào)用處理器的 invoke 方法執(zhí)行，此外，值得注意的是，代理類(lèi)的根類(lèi) java.lang.Object 中有三個(gè)方法也同樣會(huì)被分派到調(diào)用處理器的 invoke 方法執(zhí)行，它們是 hashCode，equals 和 toString，可能的原因有：一是因?yàn)檫@些方法為 public 且非 final 類(lèi)型，能夠被代理類(lèi)覆蓋；二是因?yàn)檫@些方法往往呈現(xiàn)出一個(gè)類(lèi)的某種特征屬性，具有一定的區(qū)分度，所以為了保證代理類(lèi)與委托類(lèi)對(duì)外的一致性，這三個(gè)方法也應(yīng)該被分派到委托類(lèi)執(zhí)行。當(dāng)代理的一組接口有重復(fù)聲明的方法且該方法被調(diào)用時(shí)，代理類(lèi)總是從排在最前面的接口中獲取方法對(duì)象并分派給調(diào)用處理器，而無(wú)論代理類(lèi)實(shí)例是否正在以該接口（或繼承于該接口的某子接口）的形式被外部引用，因?yàn)樵诖眍?lèi)內(nèi)部無(wú)法區(qū)分其當(dāng)前的被引用類(lèi)型。

接著來(lái)了解一下被代理的一組接口有哪些特點(diǎn)。首先，要注意不能有重復(fù)的接口，以避免動(dòng)態(tài)代理類(lèi)代碼生成時(shí)的編譯錯(cuò)誤。其次，這些接口對(duì)于類(lèi)裝載器必須可見(jiàn)，否則類(lèi)裝載器將無(wú)法鏈接它們，將會(huì)導(dǎo)致類(lèi)定義失敗。再次，需被代理的所有非 public 的接口必須在同一個(gè)包中，否則代理類(lèi)生成也會(huì)失敗。***，接口的數(shù)目不能超過(guò) 65535，這是 JVM 設(shè)定的限制。

***再來(lái)了解一下異常處理方面的特點(diǎn)。從調(diào)用處理器接口聲明的方法中可以看到理論上它能夠拋出任何類(lèi)型的異常，因?yàn)樗械漠惓６祭^承于 Throwable 接口，但事實(shí)是否如此呢？答案是否定的，原因是我們必須遵守一個(gè)繼承原則：即子類(lèi)覆蓋父類(lèi)或?qū)崿F(xiàn)父接口的方法時(shí)，拋出的異常必須在原方法支持的異常列表之內(nèi)。所以雖然調(diào)用處理器理論上講能夠，但實(shí)際上往往受限制，除非父接口中的方法支持拋 Throwable 異常。那么如果在 invoke 方法中的確產(chǎn)生了接口方法聲明中不支持的異常，那將如何呢？放心，Java 動(dòng)態(tài)代理類(lèi)已經(jīng)為我們?cè)O(shè)計(jì)好了解決方法：它將會(huì)拋出 UndeclaredThrowableException 異常。這個(gè)異常是一個(gè) RuntimeException 類(lèi)型，所以不會(huì)引起編譯錯(cuò)誤。通過(guò)該異常的 getCause 方法，還可以獲得原來(lái)那個(gè)不受支持的異常對(duì)象，以便于錯(cuò)誤診斷。

代碼是***的老師

機(jī)制和特點(diǎn)都介紹過(guò)了，接下來(lái)讓我們通過(guò)源代碼來(lái)了解一下 Proxy 到底是如何實(shí)現(xiàn)的。

首先記住 Proxy 的幾個(gè)重要的靜態(tài)變量：

清單 5. Proxy 的重要靜態(tài)變量

// 映射表：用于維護(hù)類(lèi)裝載器對(duì)象到其對(duì)應(yīng)的代理類(lèi)緩存 
private static Map loaderToCache = new WeakHashMap();  
 
// 標(biāo)記：用于標(biāo)記一個(gè)動(dòng)態(tài)代理類(lèi)正在被創(chuàng)建中 
private static Object pendingGenerationMarker = new Object();  
 
// 同步表：記錄已經(jīng)被創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)代理類(lèi)類(lèi)型，主要被方法 isProxyClass 進(jìn)行相關(guān)的判斷 
private static Map proxyClasses = Collections.synchronizedMap(new WeakHashMap());  
 
// 關(guān)聯(lián)的調(diào)用處理器引用 
protected InvocationHandler h; 

然后，來(lái)看一下 Proxy 的構(gòu)造方法：

清單 6. Proxy 構(gòu)造方法

// 由于 Proxy 內(nèi)部從不直接調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，所以 private 類(lèi)型意味著禁止任何調(diào)用 
private Proxy() {}  
 
// 由于 Proxy 內(nèi)部從不直接調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，所以 protected 意味著只有子類(lèi)可以調(diào)用 
protected Proxy(InvocationHandler h) {this.h = h;} 

接著，可以快速瀏覽一下 newProxyInstance 方法，因?yàn)槠湎喈?dāng)簡(jiǎn)單：

清單 7. Proxy 靜態(tài)方法 newProxyInstance

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,  
            Class<?>[] interfaces,  
            InvocationHandler h)  
            throws IllegalArgumentException {  
 
    // 檢查 h 不為空，否則拋異常 
    if (h == null) {  
        throw new NullPointerException();  
    }  
 
    // 獲得與制定類(lèi)裝載器和一組接口相關(guān)的代理類(lèi)類(lèi)型對(duì)象 
    Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);  
 
    // 通過(guò)反射獲取構(gòu)造函數(shù)對(duì)象并生成代理類(lèi)實(shí)例 
    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());  
    }  
} 

由此可見(jiàn)，動(dòng)態(tài)代理真正的關(guān)鍵是在 getProxyClass 方法，該方法負(fù)責(zé)為一組接口動(dòng)態(tài)地生成代理類(lèi)類(lèi)型對(duì)象。在該方法內(nèi)部，您將能看到 Proxy 內(nèi)的各路英雄（靜態(tài)變量）悉數(shù)登場(chǎng)。有點(diǎn)迫不及待了么？那就讓我們一起走進(jìn) Proxy 最最神秘的殿堂去欣賞一番吧。該方法總共可以分為四個(gè)步驟：

對(duì)這組接口進(jìn)行一定程度的安全檢查，包括檢查接口類(lèi)對(duì)象是否對(duì)類(lèi)裝載器可見(jiàn)并且與類(lèi)裝載器所能識(shí)別的接口類(lèi)對(duì)象是完全相同的，還會(huì)檢查確保是 interface 類(lèi)型而不是 class 類(lèi)型。這個(gè)步驟通過(guò)一個(gè)循環(huán)來(lái)完成，檢查通過(guò)后將會(huì)得到一個(gè)包含所有接口名稱的字符串?dāng)?shù)組，記為 String[] interfaceNames。總體上這部分實(shí)現(xiàn)比較直觀，所以略去大部分代碼，僅保留留如何判斷某類(lèi)或接口是否對(duì)特定類(lèi)裝載器可見(jiàn)的相關(guān)代碼。

清單 8. 通過(guò) Class.forName 方法判接口的可見(jiàn)性

try {  
    // 指定接口名字、類(lèi)裝載器對(duì)象，同時(shí)制定 initializeBoolean 為 false 表示無(wú)須初始化類(lèi) 
    // 如果方法返回正常這表示可見(jiàn)，否則會(huì)拋出 ClassNotFoundException 異常表示不可見(jiàn) 
    interfaceClass = Class.forName(interfaceName, false, loader);  
} catch (ClassNotFoundException e) {  
} 

從 loaderToCache 映射表中獲取以類(lèi)裝載器對(duì)象為關(guān)鍵字所對(duì)應(yīng)的緩存表，如果不存在就創(chuàng)建一個(gè)新的緩存表并更新到 loaderToCache。緩存表是一個(gè) HashMap 實(shí)例，正常情況下它將存放鍵值對(duì)（接口名字列表，動(dòng)態(tài)生成的代理類(lèi)的類(lèi)對(duì)象引用）。當(dāng)代理類(lèi)正在被創(chuàng)建時(shí)它會(huì)臨時(shí)保存（接口名字列表，pendingGenerationMarker）。標(biāo)記 pendingGenerationMarke 的作用是通知后續(xù)的同類(lèi)請(qǐng)求（接口數(shù)組相同且組內(nèi)接口排列順序也相同）代理類(lèi)正在被創(chuàng)建，請(qǐng)保持等待直至創(chuàng)建完成。

清單 9. 緩存表的使用

do {  
    // 以接口名字列表作為關(guān)鍵字獲得對(duì)應(yīng) cache 值 
    Object value = cache.get(key);  
    if (value instanceof Reference) {  
        proxyClass = (Class) ((Reference) value).get();  
    }  
    if (proxyClass != null) {  
        // 如果已經(jīng)創(chuàng)建，直接返回 
        return proxyClass;  
    } else if (value == pendingGenerationMarker) {  
        // 代理類(lèi)正在被創(chuàng)建，保持等待 
        try {  
            cache.wait();  
        } catch (InterruptedException e) {  
        }  
        // 等待被喚醒，繼續(xù)循環(huán)并通過(guò)二次檢查以確保創(chuàng)建完成，否則重新等待 
        continue;  
    } else {  
        // 標(biāo)記代理類(lèi)正在被創(chuàng)建 
        cache.put(key, pendingGenerationMarker);  
        // break 跳出循環(huán)已進(jìn)入創(chuàng)建過(guò)程 
        break;  
} while (true); 

清單 10. 動(dòng)態(tài)生成代理類(lèi)

// 動(dòng)態(tài)地生成代理類(lèi)的字節(jié)碼數(shù)組 
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass( proxyName, interfaces);  
try {  
    // 動(dòng)態(tài)地定義新生成的代理類(lèi) 
    proxyClass = defineClass0(loader, proxyName, proxyClassFile, 0,  
        proxyClassFile.length);  
} catch (ClassFormatError e) {  
    throw new IllegalArgumentException(e.toString());  
}  
 
// 把生成的代理類(lèi)的類(lèi)對(duì)象記錄進(jìn) proxyClasses 表 
proxyClasses.put(proxyClass, null); 

由此可見(jiàn)，所有的代碼生成的工作都由神秘的 ProxyGenerator 所完成了，當(dāng)你嘗試去探索這個(gè)類(lèi)時(shí)，你所能獲得的信息僅僅是它位于并未公開(kāi)的 sun.misc 包，有若干常量、變量和方法以完成這個(gè)神奇的代碼生成的過(guò)程，但是 sun 并沒(méi)有提供源代碼以供研讀。至于動(dòng)態(tài)類(lèi)的定義，則由 Proxy 的 native 靜態(tài)方法 defineClass0 執(zhí)行。

代碼生成過(guò)程進(jìn)入結(jié)尾部分，根據(jù)結(jié)果更新緩存表，如果成功則將代理類(lèi)的類(lèi)對(duì)象引用更新進(jìn)緩存表，否則清楚緩存表中對(duì)應(yīng)關(guān)鍵值，***喚醒所有可能的正在等待的線程。

走完了以上四個(gè)步驟后，至此，所有的代理類(lèi)生成細(xì)節(jié)都已介紹完畢，剩下的靜態(tài)方法如 getInvocationHandler 和 isProxyClass 就顯得如此的直觀，只需通過(guò)查詢相關(guān)變量就可以完成，所以對(duì)其的代碼分析就省略了。

代理類(lèi)實(shí)現(xiàn)推演

分析了 Proxy 類(lèi)的源代碼，相信在讀者的腦海中會(huì)對(duì) Java 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制形成一個(gè)更加清晰的理解，但是，當(dāng)探索之旅在 sun.misc.ProxyGenerator 類(lèi)處嘎然而止，所有的神秘都匯聚于此時(shí)，相信不少讀者也會(huì)對(duì)這個(gè) ProxyGenerator 類(lèi)產(chǎn)生有類(lèi)似的疑惑：它到底做了什么呢？它是如何生成動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的代碼的呢？誠(chéng)然，這里也無(wú)法給出確切的答案。還是讓我們帶著這些疑惑，一起開(kāi)始探索之旅吧。

事物往往不像其看起來(lái)的復(fù)雜，需要的是我們能夠化繁為簡(jiǎn)，這樣也許就能有更多撥云見(jiàn)日的機(jī)會(huì)。拋開(kāi)所有想象中的未知而復(fù)雜的神秘因素，如果讓我們用最簡(jiǎn)單的方法去實(shí)現(xiàn)一個(gè)代理類(lèi)，唯一的要求是同樣結(jié)合調(diào)用處理器實(shí)施方法的分派轉(zhuǎn)發(fā)，您的***反應(yīng)將是什么呢？“聽(tīng)起來(lái)似乎并不是很復(fù)雜”。的確，掐指算算所涉及的工作無(wú)非包括幾個(gè)反射調(diào)用，以及對(duì)原始類(lèi)型數(shù)據(jù)的裝箱或拆箱過(guò)程，其他的似乎都已經(jīng)水到渠成。非常地好，讓我們整理一下思緒，一起來(lái)完成一次完整的推演過(guò)程吧。

清單 11. 代理類(lèi)中方法調(diào)用的分派轉(zhuǎn)發(fā)推演實(shí)現(xiàn)

// 假設(shè)需代理接口 Simulator  
public interface Simulator {  
    short simulate(int arg1, long arg2, String arg3) throws ExceptionA, ExceptionB; 
}  
 
// 假設(shè)代理類(lèi)為 SimulatorProxy, 其類(lèi)聲明將如下 
final public class SimulatorProxy implements Simulator {  
 
    // 調(diào)用處理器對(duì)象的引用 
    protected InvocationHandler handler;  
 
    // 以調(diào)用處理器為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) 
    public SimulatorProxy(InvocationHandler handler){  
        this.handler = handler;  
    }  
 
    // 實(shí)現(xiàn)接口方法 simulate  
    public short simulate(int arg1, long arg2, String arg3)  
        throws ExceptionA, ExceptionB { 
 
        // ***步是獲取 simulate 方法的 Method 對(duì)象 
        java.lang.reflect.Method method = null;  
        try{  
            method = Simulator.class.getMethod(  
                "simulate",  
                new Class[] {int.class, long.class, String.class} ); 
        } catch(Exception e) {  
            // 異常處理 1（略） 
        }  
 
        // 第二步是調(diào)用 handler 的 invoke 方法分派轉(zhuǎn)發(fā)方法調(diào)用 
        Object r = null;  
        try {  
            r = handler.invoke(this,  
                method,  
                // 對(duì)于原始類(lèi)型參數(shù)需要進(jìn)行裝箱操作 
                new Object[] {new Integer(arg1), new Long(arg2), arg3}); 
        }catch(Throwable e) {  
            // 異常處理 2（略） 
        }  
        // 第三步是返回結(jié)果（返回類(lèi)型是原始類(lèi)型則需要進(jìn)行拆箱操作） 
        return ((Short)r).shortValue(); 
    }  
} 

模擬推演為了突出通用邏輯所以更多地關(guān)注正常流程，而淡化了錯(cuò)誤處理，但在實(shí)際中錯(cuò)誤處理同樣非常重要。從以上的推演中我們可以得出一個(gè)非常通用的結(jié)構(gòu)化流程：***步從代理接口獲取被調(diào)用的方法對(duì)象，第二步分派方法到調(diào)用處理器執(zhí)行，第三步返回結(jié)果。在這之中，所有的信息都是可以已知的，比如接口名、方法名、參數(shù)類(lèi)型、返回類(lèi)型以及所需的裝箱和拆箱操作，那么既然我們手工編寫(xiě)是如此，那又有什么理由不相信 ProxyGenerator 不會(huì)做類(lèi)似的實(shí)現(xiàn)呢？至少這是一種比較可能的實(shí)現(xiàn)。

接下來(lái)讓我們把注意力重新回到先前被淡化的錯(cuò)誤處理上來(lái)。在異常處理 1 處，由于我們有理由確保所有的信息如接口名、方法名和參數(shù)類(lèi)型都準(zhǔn)確無(wú)誤，所以這部分異常發(fā)生的概率基本為零，所以基本可以忽略。而異常處理 2 處，我們需要思考得更多一些。回想一下，接口方法可能聲明支持一個(gè)異常列表，而調(diào)用處理器 invoke 方法又可能拋出與接口方法不支持的異常，再回想一下先前提及的 Java 動(dòng)態(tài)代理的關(guān)于異常處理的特點(diǎn)，對(duì)于不支持的異常，必須拋 UndeclaredThrowableException 運(yùn)行時(shí)異常。所以通過(guò)再次推演，我們可以得出一個(gè)更加清晰的異常處理 2 的情況：

清單 12. 細(xì)化的異常處理 2

Object r = null;  
 
try {  
    r = handler.invoke(this,  
        method,  
        new Object[] {new Integer(arg1), new Long(arg2), arg3});  
 
} catch( ExceptionA e) {  
 
    // 接口方法支持 ExceptionA，可以拋出 
    throw e;  
 
} catch( ExceptionB e ) {  
    // 接口方法支持 ExceptionB，可以拋出 
    throw e;  
 
} catch(Throwable e) {  
    // 其他不支持的異常，一律拋 UndeclaredThrowableException  
    throw new UndeclaredThrowableException(e);  
} 

這樣我們就完成了對(duì)動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的推演實(shí)現(xiàn)。推演實(shí)現(xiàn)遵循了一個(gè)相對(duì)固定的模式，可以適用于任意定義的任何接口，而且代碼生成所需的信息都是可知的，那么有理由相信即使是機(jī)器自動(dòng)編寫(xiě)的代碼也有可能延續(xù)這樣的風(fēng)格，至少可以保證這是可行的。

美中不足

誠(chéng)然，Proxy 已經(jīng)設(shè)計(jì)得非常優(yōu)美，但是還是有一點(diǎn)點(diǎn)小小的遺憾之處，那就是它始終無(wú)法擺脫僅支持 interface 代理的桎梏，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)注定了這個(gè)遺憾。回想一下那些動(dòng)態(tài)生成的代理類(lèi)的繼承關(guān)系圖，它們已經(jīng)注定有一個(gè)共同的父類(lèi)叫 Proxy。Java 的繼承機(jī)制注定了這些動(dòng)態(tài)代理類(lèi)們無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì) class 的動(dòng)態(tài)代理，原因是多繼承在 Java 中本質(zhì)上就行不通。

有很多條理由，人們可以否定對(duì) class 代理的必要性，但是同樣有一些理由，相信支持 class 動(dòng)態(tài)代理會(huì)更美好。接口和類(lèi)的劃分，本就不是很明顯，只是到了 Java 中才變得如此的細(xì)化。如果只從方法的聲明及是否被定義來(lái)考量，有一種兩者的混合體，它的名字叫抽象類(lèi)。實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象類(lèi)的動(dòng)態(tài)代理，相信也有其內(nèi)在的價(jià)值。此外，還有一些歷史遺留的類(lèi)，它們將因?yàn)闆](méi)有實(shí)現(xiàn)任何接口而從此與動(dòng)態(tài)代理永世無(wú)緣。如此種種，不得不說(shuō)是一個(gè)小小的遺憾。

但是，不***并不等于不偉大，偉大是一種本質(zhì)，Java 動(dòng)態(tài)代理就是佐例。