本文主要是介绍夯实基础：Java 动态代理及 RPC 框架简介，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
牛旦教育IT课堂 2019-01-01 23:57:50
所谓动态代理，指的是语言提供的一种语法，能够将对对象中不同方法的调用重定向到一个统一的处理函数中来。
python重写__getattr__函数能够做到这一点，就连世界上最好的语言也提供称为魔术方法的__call。
这种语法除了能更好的实现动态代理外，还是RPC框架实现原理的一部分。
1. 动态代理是什么
动态代理提供一种抽象，能够将对象中不同方法的调用重定向到一个统一的处理函数，做自定义的逻辑处理。但是对于调用者，对此毫无察觉，就好像调用的方法是用传统方式实现的一般。
这种语法，在java中被称为动态代理。之所以叫做动态代理，是因为它能避免传统代理模式实现中人工一个一个的将java函数转发过去，而是能够让代码自动做到这一点，这样代理类的代码是和业务无关的，不会因为业务类的方法增多而逐渐庞大。使代码更易维护更易修改，实现自动化搬砖。
实际上，被代理的类不一定位于本机类，动态代理语法提供了一种抽象方式，被代理的类也可以位于远程主机上，这也是RPC框架实现原理的一部分。
理解了动态代理的概念后不难发现，动态代理概念上有着这么几个部分：
- 给调用者使用的代理类。在java中，我们发现动态代理提供的抽象天然契合面向接口编程，因此它也有可能是接口。
- 一个统一的处理函数，收集不同函数转发过来的请求，可自定义处理逻辑集中处理。java中它可能会成为一个较独立的部分，因此也可能是类。
2. java动态代理机制
理解了概念，就不难理解java动态代理的机制了。下面来看看java动态代理机制如何代理一个本地对象。
2.1. 代理接口
首先看第一个部分，给调用者使用的代理类。在java动态代理机制中，这个角色只能是接口。我们定义一个整数运算接口：
interface NumberOperationInterface { int add(int a, int b);}
2.2. 代理处理器
再看第二个角色，统一的处理函数。在java中它的确是类，通过实现InvocationHandler接口定义。
class NumberOperationImpProxyHandler implements InvocationHandler { private Object proxied; public RealObjectProxyHandler(Object proxied) { this.proxied = proxied; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.printf("调用函数%s ", method.getName()); return method.invoke(proxied, args); }}
- 由于我们的例子是代理本地对象，那么处理函数是需要被代理对象的信息。可以看到，我们从构造函数中将被代理对象保存在该类中，即可从处理函数中访问到。
- 在invoke函数中，对代理对象的所有方法的调用都被转发至该函数处理。在这里可以灵活的自定义各种你能想到的逻辑。在上面的代码中，我们使用反射调用被代理对象的同名方法实现。
2.3. 被代理类
由于我们的示例是代理本地对象，因此还需要一个被代理对象的类：
class NumberOperationImp implements NumerOperationInterface { @Override public int add(int a, int b) { return a + b; }}
2.4. 创建代理对象
好了，各个组成部分都定义完成。现在把它们组合起来：
public NumerOperationInterface wrap(NumerOperationInterface proxied) { return (NumerOperationInterface) Proxy.newProxyInstance( NumerOperationInterface.class.getClassLoader(), new Class[]{NumerOperationInterface.class}, new NumberOperationImpProxyHandler(proxied));}
- 由于java提供的这个写法实在是太啰嗦了，所以把它放入一个辅助函数中。
- Proxy.newProxyInstance 方法能够根据提供的接口和代理处理器创建代理对象。
java提供的写法太啰嗦了，可以考虑使用Guake提供的辅助函数简化下代码。如下：
public NumerOperationInterface wrap(NumerOperationInterface proxied) { return Reflection.newProxy(NumerOperationInterface.class, new NumberOperationImpProxyHandler(proxied));}
好了，现在调用下试试：
NumerOperationInterface proxied = new NumberOperationImp();real = wrap(proxied);real.add(1, 2);
2.5. 总结
动态代理听起来是代理模式的动态实现，可是结合上面的最终效果，不觉得这个叫做动态装饰器更合适吗？
3. 动态代理的应用
说完了动态代理的概念和实现机制，该看看使用动态代理有哪些应用。
3.1. 应用一：代理模式/装饰器模式的动态实现
这个应用场景前面据已经提到过。代理模式和装饰器模式是编程当中很常用的技巧，用于提升代码的灵活性和可扩展性。传统代理模式的实现方式比较暴力直接，需要将所有被代理类的所有方法都写一遍，并且一个个的手动转发过去。在维护被代理类的同时，作为java码工还需要同时维护代理类的相关代码，实在是累心。
通过使用动态代理，动态代理能够自动将代理类的相关方法转发到被代理类，可以看到：
- 代理转发的过程自动化了，实现自动化搬砖。
- 代理类的代码逻辑和具体业务逻辑解耦，与业务无关。
3.2. 应用二：实现AOP
是的，利用动态代理也能实现AOP。仔细推演一下不能得出这个结论。我们知道：
- 动态代理提供了一种方式，能够将分散的方法调用转发到一个统一的处理函数处理。
- AOP的实现需要能够提供这样一种机制，即在执行函数前和执行函数后都能执行自己定义的钩子。
那么，首先使用动态代理让代理类忠实的代理被代理类，然后处理函数中插入我们的自定义的钩子。之后让代理类替换被代理类需要使用的场景，这样，相当于对该类的所有方法定义了一个切面。
不过，使用动态代理实现AOP特别麻烦，啰嗦。这仅仅作为一个探讨的思路，来说明动态代理这一通用概念可以实现很多特定技术。实际使用中当然使用spring提供的AOP更为方便。
3.3. 应用三：实现RPC
RPC即远程过程调用，在分布式的网站架构中是一个非常重要的技术，目前现在流行的SOA架构，微服务架构，它们的核心原理之一就是RPC调用。
从概念上来说，RPC的概念是非常简洁优美的。RPC方法的调用和普通的方法并无二异，调用者不需要操心具体的实现，这是抽象提供的威力。实现上，它将函数调用方和函数的提供方分散在两个不同的进程上，中间使用网络通信来进行数据交互。
动态代理就是实现RPC的技术之一。只要理解了动态代理和RPC，我们很容易发现这样一个事实：RPC调用其实是对远程另外一台机器进程上的对象的代理。
仔细思考RPC调用的数据流流向，就能梳理出这样的思路：
- 调用方调用本地的RPC代理方法，将参数提供给该方法。
- 不同的RPC代理方法被转发到一个统一的处理中心，该处理中心知道调用的是那个函数，参数是什么。
- 该处理中心将调用的信息封装打包，通过网络发送给另外一个进程。
- 另外一个进程接受到调用进程发送过来的数据包。
- 该进程根据数据包中记录的RPC调用信息，将调用分发给对应的被代理对象的对应方法去执行。
- 返回的话思路类似。
显而易见，第二步，需要使用动态代理将分散的函数调用转发到一个统一的处理中心；第五步，将统一收集来的调用信息分发给具体的函数执行，显然使用反射做到这一点。
有了这个思路，通过利用动态代理，反射，和网络编程技术，实现一个简易版的RPC框架也就不难了。考虑到本文是介绍动态代理的，关于RPC的细节实现有时间新开一篇博文分析。
4. 最后
总得来说，通过一定的思考，个人觉得动态代理的核心在于：将分散的对对象不同方法的调用转发到一个同一的处理函数中来。
有了这个关键点，很多其它技术的实现需要借助于动态代理的这一个关键点实现，也因此动态代理也有着这么多的应用。
这篇关于夯实基础：Java 动态代理及 RPC 框架简介的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
