面试问题：Java里的代理设计模式（Proxy Design Pattern）一共有几种实现方式？这个题目很像孔乙己问“茴香豆的茴字有哪几种写法？”
所谓代理模式，是指客户端(Client)并不直接调用实际的对象(下图右下角的RealSubject)，而是通过调用代理(Proxy)，来间接的调用实际的对象。
代理模式的使用场合，一般是由于客户端不想直接访问实际对象，或者访问实际的对象存在技术上的障碍，因而通过代理对象作为桥梁，来完成间接访问。
实现方式一：静态代理
开发一个接口IDeveloper，该接口包含一个方法writeCode，写代码。
1public interface IDeveloper { 2 3 public void writeCode(); 4 5}
创建一个Developer类，实现该接口。
1public class Developer implements IDeveloper{ 2 private String name; 3 public Developer(String name){ 4 this.name = name; 5 } 6 @Override 7 public void writeCode() { 8 System.out.println("Developer " + name + " writes code"); 9 } 10}
测试代码：创建一个Developer实例，名叫Jerry，去写代码！
1public class DeveloperTest { 2 public static void main(String[] args) { 3 IDeveloper jerry = new Developer("Jerry"); 4 jerry.writeCode(); 5 } 6}
现在问题来了。Jerry的项目经理对Jerry光写代码，而不维护任何的文档很不满。假设哪天Jerry休假去了，其他的程序员来接替Jerry的工作，对着陌生的代码一脸问号。经全组讨论决定，每个开发人员写代码时，必须同步更新文档。
为了强迫每个程序员在开发时记着写文档，而又不影响大家写代码这个动作本身, 我们不修改原来的Developer类，而是创建了一个新的类，同样实现IDeveloper接口。这个新类DeveloperProxy内部维护了一个成员变量，指向原始的IDeveloper实例：
1public class DeveloperProxy implements IDeveloper{ 2 private IDeveloper developer; 3 public DeveloperProxy(IDeveloper developer){ 4 this.developer = developer; 5 } 6 @Override 7 public void writeCode() { 8 System.out.println("Write documentation..."); 9 this.developer.writeCode(); 10 } 11}
这个代理类实现的writeCode方法里，在调用实际程序员writeCode方法之前，加上一个写文档的调用，这样就确保了程序员写代码时都伴随着文档更新。
测试代码：
静态代理方式的优点
1. 易于理解和实现
2. 代理类和真实类的关系是编译期静态决定的，和下文马上要介绍的动态代理比较起来，执行时没有任何额外开销。
静态代理方式的缺点
每一个真实类都需要一个创建新的代理类。还是以上述文档更新为例，假设老板对测试工程师也提出了新的要求，让测试工程师每次测出bug时，也要及时更新对应的测试文档。那么采用静态代理的方式，测试工程师的实现类ITester也得创建一个对应的ITesterProxy类。
1public interface ITester { 2 public void doTesting(); 3} 4Original tester implementation class: 5public class Tester implements ITester { 6 private String name; 7 public Tester(String name){ 8 this.name = name; 9 } 10 @Override 11 public void doTesting() { 12 System.out.println("Tester " + name + " is testing code"); 13 } 14} 15public class TesterProxy implements ITester{ 16 private ITester tester; 17 public TesterProxy(ITester tester){ 18 this.tester = tester; 19 } 20 @Override 21 public void doTesting() { 22 System.out.println("Tester is preparing test documentation..."); 23 tester.doTesting(); 24 } 25}
正是因为有了静态代码方式的这个缺点，才诞生了Java的动态代理实现方式。
Java动态代理实现方式一：InvocationHandler
InvocationHandler的原理我曾经专门写文章介绍过：Java动态代理之InvocationHandler最简单的入门教程
通过InvocationHandler, 我可以用一个EnginnerProxy代理类来同时代理Developer和Tester的行为。
1public class EnginnerProxy implements InvocationHandler { 2 Object obj; 3 public Object bind(Object obj) 4 { 5 this.obj = obj; 6 return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj 7 .getClass().getInterfaces(), this); 8 } 9 @Override 10 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 11 throws Throwable 12 { 13 System.out.println("Enginner writes document"); 14 Object res = method.invoke(obj, args); 15 return res; 16 } 17}
真实类的writeCode和doTesting方法在动态代理类里通过反射的方式进行执行。
测试输出：
通过InvocationHandler实现动态代理的局限性
假设有个产品经理类(ProductOwner) 没有实现任何接口。
1public class ProductOwner { 2 private String name; 3 public ProductOwner(String name){ 4 this.name = name; 5 } 6 public void defineBackLog(){ 7 System.out.println("PO: " + name + " defines Backlog."); 8 } 9}
我们仍然采取EnginnerProxy代理类去代理它，编译时不会出错。运行时会发生什么事？
1ProductOwner po = new ProductOwner("Ross"); 2 3ProductOwner poProxy = (ProductOwner) new EnginnerProxy().bind(po); 4 5poProxy.defineBackLog();
运行时报错。所以局限性就是：如果被代理的类未实现任何接口，那么不能采用通过InvocationHandler动态代理的方式去代理它的行为。
Java动态代理实现方式二：CGLIB
CGLIB是一个Java字节码生成库，提供了易用的API对Java字节码进行创建和修改。关于这个开源库的更多细节，请移步至CGLIB在github上的仓库：https://github.com/cglib/cglib
我们现在尝试用CGLIB来代理之前采用InvocationHandler没有成功代理的ProductOwner类(该类未实现任何接口)。
现在我改为使用CGLIB API来创建代理类：
1public class EnginnerCGLibProxy { 2 Object obj; 3 public Object bind(final Object target) 4 { 5 this.obj = target; 6 Enhancer enhancer = new Enhancer(); 7 enhancer.setSuperclass(obj.getClass()); 8 enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { 9 @Override 10 public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, 11 MethodProxy proxy) throws Throwable 12 { 13 System.out.println("Enginner 2 writes document"); 14 Object res = method.invoke(target, args); 15 return res; 16 } 17 } 18 ); 19 return enhancer.create(); 20 } 21}
测试代码：
1ProductOwner ross = new ProductOwner("Ross"); 2 3ProductOwner rossProxy = (ProductOwner) new EnginnerCGLibProxy().bind(ross); 4 5rossProxy.defineBackLog();
尽管ProductOwner未实现任何代码，但它也成功被代理了：
用CGLIB实现Java动态代理的局限性
如果我们了解了CGLIB创建代理类的原理，那么其局限性也就一目了然。我们现在做个实验，将ProductOwner类加上final修饰符，使其不可被继承：
再次执行测试代码，这次就报错了： Cannot subclass final class XXXX。
所以通过CGLIB成功创建的动态代理，实际是被代理类的一个子类。那么如果被代理类被标记成final，也就无法通过CGLIB去创建动态代理。
Java动态代理实现方式三：通过编译期提供的API动态创建代理类
假设我们确实需要给一个既是final，又未实现任何接口的ProductOwner类创建动态代码。除了InvocationHandler和CGLIB外，我们还有最后一招：
我直接把一个代理类的源代码用字符串拼出来，然后基于这个字符串调用JDK的Compiler（编译期）API，动态的创建一个新的.java文件，然后动态编译这个.java文件，这样也能得到一个新的代理类。
测试成功：
我拼好了代码类的源代码，动态创建了代理类的.java文件，能够在Eclipse里打开这个用代码创建的.java文件，
下图是如何动态创建ProductPwnerSCProxy.java文件:
下图是如何用JavaCompiler API动态编译前一步动态创建出的.java文件，生成.class文件：
下图是如何用类加载器加载编译好的.class文件到内存：
如果您想试试这篇文章介绍的这四种代理模式(Proxy Design Pattern), 请参考我的github仓库，全部代码都在上面。感谢阅读。
https://github.com/i042416/JavaTwoPlusTwoEquals5/tree/master/src/proxy
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