从代理模式到Java反射机制 - 设计模式

代理模式，相信大多数人都非常熟悉，常见的实现方式是通过公共接口的方式，让我们的目标类和代理类实现同一接口，在代理类中调用目标类对象的方法。具体请看我另一个博客中的文章：Java的代理模式（通过公共接口实现） 。通过接口的方式，有个不好的地方，就是对每个目标类都要写一对与之相对应的接口和代理类，如果业务类很多，就是非常繁锁的工作了。

 

而加入反射机制的代理模式，可实现一个公共的代理类，省去我们不少功夫。Java的java.lang.reflect包及其子包中提供了Class、Method、Annotation等有用的类。下面，写个方法代理的类MethodProxy，实现动态地调用对象的方法。

 

Java代码

1. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;   
2. import java.lang.reflect.Method;   
3. /**  
4.  * 方法代理类  
5.  * @author rongxinhua  
6.  *  
7.  */  
8. public class MethodProxy {   
9.        
10.     private Class clazz;    //对象所属的类   
11.     private Object target;  //目标对象   
12.     private Method method;  //目标方法   
13.     private Object[] params;    //参数数组   
14.        
15.     @SuppressWarnings("unchecked")   
16.     public MethodProxy(Object target, String methodName, Object ... params) {   
17.         rebindTarget(target, methodName, params);   //设置目标对象与方法   
18.     }   
19.        
20.     /**  
21.      * 重新设置目标对象与方法  
22.      * @param target  
23.      * @param methodName  
24.      * @param params  
25.      */  
26.     public void rebindTarget(Object target, String methodName, Object ... params) {   
27.         this.target = target;   
28.         this.clazz = target.getClass();   
29.         rebindMethod(methodName, params);   //设置目标方法   
30.     }   
31.        
32.     /**  
33.      * 重新设置目标方法  
34.      * @param methodName  
35.      * @param params  
36.      */  
37.     public void rebindMethod(String methodName, Object ...params) {   
38.         this.params = params;   
39.         int paramLength = params.length;   
40.         Class[] paramTypes = new Class[paramLength];   
41.         for(int i = 0 ; i < paramLength ; i ++ ) {   
42.             paramTypes[i] = params[i].getClass();   
43.         }   
44.         try {   
45.             this.method = clazz.getMethod(methodName, paramTypes);   
46.         } catch (SecurityException e) {   
47.             e.printStackTrace();   
48.         } catch (NoSuchMethodException e) {   
49.             e.printStackTrace();   
50.         }   
51.     }   
52.        
53.     /**  
54.      * 动态调用已绑定的方法  
55.      */  
56.     public void doMethod() {   
57.         try {   
58.             this.method.invoke(target, params);   
59.         } catch (IllegalArgumentException e) {   
60.             e.printStackTrace();   
61.         } catch (IllegalAccessException e) {   
62.             e.printStackTrace();   
63.         } catch (InvocationTargetException e) {   
64.             e.printStackTrace();   
65.         }   
66.     }   
67.   
68. }  

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;/*** 方法代理类* @author rongxinhua**/public class MethodProxy {private Class clazz;	//对象所属的类private Object target;	//目标对象private Method method;	//目标方法private Object[] params;	//参数数组@SuppressWarnings("unchecked")public MethodProxy(Object target, String methodName, Object ... params) {rebindTarget(target, methodName, params);	//设置目标对象与方法}/*** 重新设置目标对象与方法* @param target* @param methodName* @param params*/public void rebindTarget(Object target, String methodName, Object ... params) {this.target = target;this.clazz = target.getClass();rebindMethod(methodName, params);	//设置目标方法}/*** 重新设置目标方法* @param methodName* @param params*/public void rebindMethod(String methodName, Object ...params) {this.params = params;int paramLength = params.length;Class[] paramTypes = new Class[paramLength];for(int i = 0 ; i < paramLength ; i ++ ) {paramTypes[i] = params[i].getClass();}try {this.method = clazz.getMethod(methodName, paramTypes);} catch (SecurityException e) {e.printStackTrace();} catch (NoSuchMethodException e) {e.printStackTrace();}}/*** 动态调用已绑定的方法*/public void doMethod() {try {this.method.invoke(target, params);} catch (IllegalArgumentException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (InvocationTargetException e) {e.printStackTrace();}}}

 

这样就可以实现动态地调用某个对象的某个方法了，写个测试代码如下：

Java代码

1. public class Manager {   
2.        
3.     public void say() {   
4.         System.out.println("Nobody say nothing");   
5.     }   
6.        
7.     public void love(String boy, String girl) {   
8.         System.out.println(boy + " love " + girl);   
9.     }   
10.        
11. }  

public class Manager {public void say() {System.out.println("Nobody say nothing");}public void love(String boy, String girl) {System.out.println(boy + " love " + girl);}}

 

 我们通过代理类来调用Manager类中的say()和love()方法，测试代码如下：

Java代码

1. Manager man = new Manager();    //目标对象   
2. MethodProxy proxy = new MethodProxy(man, "say");    //方法代理对象   
3. proxy.doMethod();   //调用被代理的方法   
4. proxy.rebindMethod("love", "Tom", "Marry"); //重新绑定方法   
5. proxy.doMethod();   //调用被代理的方法  

		Manager man = new Manager();	//目标对象MethodProxy proxy = new MethodProxy(man, "say");	//方法代理对象proxy.doMethod();	//调用被代理的方法proxy.rebindMethod("love", "Tom", "Marry");	//重新绑定方法proxy.doMethod();	//调用被代理的方法

 

这样就实现了动态代理调用对象的方法，上面代码输出结果就不贴出来了。如果要设置前置通知和后置通知等功能，也很容易实现，只需在“proxy.doMethod()”代码处的前面和后面设置即行。

扩展应用：我们在上面的MethodProxy类中加入以下方法：

Java代码

1. /**  
2.  * 获取方法上的注解  
3.  * @param anClazz 注解类  
4.  * @return  
5.  */  
6. public Annotation getAnnotation(Class anClazz) {   
7.     return this.method.getAnnotation(anClazz);   
8. }  

	/*** 获取方法上的注解* @param anClazz 注解类* @return*/public Annotation getAnnotation(Class anClazz) {return this.method.getAnnotation(anClazz);}

 

这个方法用来读取方法上的注解（Annotation），有什么用呢？我们写一个注解来测试下。

Java代码

1. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)   
2. @Target(ElementType.METHOD)   
3. @interface Low {   
4.     int boyAge();   //男孩法定的谈恋爱年龄   
5.     int girlAge();  //女孩法定的谈恋爱年龄   
6. }  

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.METHOD)@interface Low {int boyAge();	//男孩法定的谈恋爱年龄int girlAge();	//女孩法定的谈恋爱年龄}

我们要引进Annotation相关的类：

Java代码

1. import java.lang.annotation.Annotation;   
2. import java.lang.annotation.ElementType;   
3. import java.lang.annotation.Retention;   
4. import java.lang.annotation.RetentionPolicy;   
5. import java.lang.annotation.Target;  

import java.lang.annotation.Annotation;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;

 

我们另外写一个测试用的业务类：

Java代码

1. public class LoveManager {   
2.        
3.     @Low(boyAge=12, girlAge=10)   
4.     public void beAbleToLove(Person boy, Person girl) {   
5.         System.out.println(boy.getName() + " is able to love " + girl.getName());   
6.     }   
7.        
8. }   
9.   
10. public class Person {   
11.     private String name;   
12.     private int age;   
13.     public Person(String name, int age) {   
14.         this.name = name;   
15.         this.age = age;   
16.     }   
17.     //getter方法略   
18. }  

public class LoveManager {@Low(boyAge=12, girlAge=10)public void beAbleToLove(Person boy, Person girl) {System.out.println(boy.getName() + " is able to love " + girl.getName());}}public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}//getter方法略}

 

接写上例中的proxy对象测试代码：

Java代码

1. LoveManager loveManager = new LoveManager();   
2. Person boy = new Person("Tom", 13);   
3. Person girl = new Person("Marry", 10);   
4. proxy.rebindTarget(loveManager, "beAbleToLove", boy, girl); //重新绑定对象和方法   
5. Low low = (Low)proxy.getAnnotation(Low.class);   
6. if(boy.getAge() < low.boyAge()) {   
7.     System.out.println(boy.getName() + "还不到法定年龄，不能谈恋爱！");   
8. } else if(girl.getAge() < low.girlAge()) {   
9.     System.out.println(girl.getName() + "还不到法定年龄，不能谈恋爱！");   
10. } else {   
11.     proxy.doMethod();   
12. }  

		LoveManager loveManager = new LoveManager();Person boy = new Person("Tom", 13);Person girl = new Person("Marry", 10);proxy.rebindTarget(loveManager, "beAbleToLove", boy, girl);	//重新绑定对象和方法Low low = (Low)proxy.getAnnotation(Low.class);if(boy.getAge() < low.boyAge()) {System.out.println(boy.getName() + "还不到法定年龄，不能谈恋爱！");} else if(girl.getAge() < low.girlAge()) {System.out.println(girl.getName() + "还不到法定年龄，不能谈恋爱！");} else {proxy.doMethod();}

 

根据boy和girl的年龄大小，会相应地输出下列之一：

 

Text代码

1. Tom还不到法定年龄，不能谈恋爱！   
2.   
3. Marry还不到法定年龄，不能谈恋爱！   
4.   
5. Tom is able to love Marry  

Tom还不到法定年龄，不能谈恋爱！Marry还不到法定年龄，不能谈恋爱！Tom is able to love Marry

 

这就实现了，通过Java的反射来读取Annotation的值，并根据Annotation的值，来处理业务数据有效性的判断，或者面向切面动态地注入对象，或者作日志、拦截器等等。这种用法在所多框架中都常常看到， 我们在开发自己的Java组件时，不妨也采用一下吧！