不知各位是否还记得这两篇文章APP启动流程解析 和 Android Hook告诉你 如何启动未注册的Activity,这两篇文章中使用的技术基础都包含了 代理模式,其中在文章中也说道
如今整整一年过去了,我还是曾经那个少年,没有一丝丝改变。 这篇文章来了~
说到设计模式,离我们特别远,又特别近。
问许多工程师,设计模式用过哪些,相信很多人都会说 单例模式、工厂模式等等,但是很少有人提及桥接模式、门面模式、解释器模式等 甚至都没有听说过。
代理模式 是 结构型模式之一,主要是将类和对象结合在一起解决特定的应用场景问题。对于Android工程师来说,我觉得了解并掌握代理模式是必要的,因为了解Android Hook、AMS代理等插件化技术,是离不开代理模式的,这也是我一直觉得要有这篇文章的原因,如果你还不了解代理模式对Android开发者有什么用途,可移步至前言的两篇文章。
代理模式简单的说就是可以在不改被代理类代码的情况下,通过引入代理类来扩展功能。比如我们现在有一个登录注册类LoginAndRegist.java 和一个登录方法 一个注册方法。
public void login(String userName){
System.out.println("我是登录方法");
}
public void reist(String userName){
System.out.println("我是注册方法");
}
同时我们新建一个Test类来测试方法
public class Test {
public static void main(String[] args) {
LoginAndRegist loginAndRegist = new LoginAndRegist();
loginAndRegist.reist("huanglinqing");
loginAndRegist.login("huanglinqing");
}
}
运行Test.main 打印如下所示:
我是注册方法
我是登录方法
Process finished with exit code 0
那么我们现在有需求,为登录和注册添加相关日志,我们该怎么来实现呢,你可能说了,这不简单吗,直接在login 和 regist方法中 直接再加两行打印不就行了吗?
可以是可以 但是随着系统的庞大,你会越来越痛苦
第一 LoginAndRegist类不是你写的,难道要让各自负责人去修改自己的代码吗
第二 添加日志 是一个日志系统 是一个独立的系统,不应该和业务掺杂在一起
第三 如果要添加日志的类 是jar包中的呢
第******
那么我们该如何实现上面的功能呢,我们以 为登录注册方法 添加 时间日志为例,首先 有经验的工程师在写代码的时候,就应该知道,我们要遵循基于接口而非实现的设计原则,所以我们应把login 和 regist 抽取出来,让LoginAndRegist 类 继承盖接口,如下所示:
public interface UserInter {
/**
* 登录
* @param name name
*/
void login(String name);
/**
* 注册
* @param name name
*/
void regist(String name);
}
public class LoginAndRegist implements UserInter {
private static final String TAG = "Login";
@Override
public void login(String userName) {
System.out.println("我是登录方法");
}
@Override
public void regist(String name) {
System.out.println("我是注册方法");
}
}
为LoginAndRegist 类 创建代理类 LoginAndRegistProxy,让代理类 实现 和 原始类同样的接口,并调用原始类的方法 ,并在调用前 打印当前时间戳,代码如下所示:
public class LoginAndRegistProxy implements UserInter {
private static final String TAG = "Login";
private UserInter userInter;
public LoginAndRegistProxy(UserInter userInter) {
this.userInter = userInter;
}
@Override
public void login(String userName) {
System.out.println("调用登录接口的时间:" + System.currentTimeMillis());
userInter.login(userName);
}
@Override
public void regist(String name) {
System.out.println("调用注册接口的时间:" + System.currentTimeMillis());
userInter.login(name);
}
}
在Test中修改调用方法为代理类调用:
public static void main(String[] args) {
LoginAndRegist loginAndRegist = new LoginAndRegist();
LoginAndRegistProxy loginAndRegistProxy = new LoginAndRegistProxy(loginAndRegist);
loginAndRegistProxy.regist("huanglinqing");
loginAndRegistProxy.login("huanglinqing");
}
执行结果 如下所示:
调用注册接口的时间:1596793891141
我是登录方法
调用登录接口的时间:1596793891141
我是登录方法
Process finished with exit code 0
这样呢,我们就实现了不改变原始的情况下,为类方法添加日志的功能,但是呢,这种方法存在的问题 我们上面也提到了
第一 如果原始类 没有实现接口怎么办
第二 如果原始类的源代码 我们获取不到怎么办
对于原始类 并没有实现接口,并且我们无法修改的情况下,这种我们称为对外部类的扩展,外部类的扩展我们一般使用继承的方式去扩展,这种方式我们就不解释了。
第三 如果为每个类都添加代理类,会增加大量的文件
第三个问题才是我们实际开发中需要首要解决的问题,所以 为了解决静态代理文件过多的的问题,我们需要使用动态代理。
动态代理简单的说 就是我们不需要事先为某个原始类编写代理类,而是在运行的时候,动态的创建代理类,然后将原始类替换为代理类。动态代理的魅力在Android中真的是非常非常大,如果你还不了解,一定要回头看我前言中提到的两篇文章。而在java中动态代理的基础是反射,如果你还不了解反射技术,请移步至我的这篇文章Java反射技术详解
动态代理,我们主要依赖的是newProxyInstance方法,该方法返回的是指定接口代理类的实例。
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
第一个参数loader 指的是目标对象class对应的classLoader
第二个参数interfaces是设置为对象class所实现的接口类型,第一个参数和第二个参数其实在业务上都是固定的,在这里就是UserInter对应的的classLoader和接口类型。
我们主要来看第三个参数 InvocationHandler,它是一个实现了InvocationHandler接口的类对象
首先我们来定义一个MyInvocationHandler实现InvocationHandler
public class MyInvocationHandler implements java.lang.reflect.InvocationHandler {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return null;
}
}
这里实现的invoke方法就是动态代理的核心,此外我们需要将代理类传进来,并在invoke方法中执行代理方法
public class MyInvocationHandler implements java.lang.reflect.InvocationHandler {
private Object target;
public MyInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("开始执行前:" + method.getName());
Object object = method.invoke(target, args);
System.out.println("执行结束:" + method.getName());
return object;
}
}
当外部代理类调用某个方法的时候,其实就是在调用invoke中的method.invoke方法,args就是执行对应方法所需的参数,我们这里 在方法前后分别加上日志。
上面我们已经说了,动态代理是通过newProxyInstance方法创建的,我们来看Test中如何使用
public static void main(String[] args) {
UserInter loginAndRegist = new LoginAndRegist();
UserInter loginAndRegistProxy = (UserInter) Proxy.newProxyInstance(loginAndRegist.getClass().getClassLoader(),
loginAndRegist.getClass().getInterfaces(),new MyInvocationHandler(loginAndRegist));
loginAndRegistProxy.regist("huang_动态代理");
loginAndRegistProxy.login("huang_静态代理");
}
newProxyInstance中的参数我们在上面已经说明了,运行结果如下所示:
开始执行前:regist
我是注册方法
执行结束:regist
开始执行前:login
我是登录方法
执行结束:login
Process finished with exit code 0
如此我们就通过动态代理,给所有类的方法 统一添加日志了。
在Android中我们用Proxy.newProxyInstance生成的对象,直接替换掉原来的对象,这个技术就是听起来很高大上的Hook技术。
此外Spring AOP 底层的实现原理就是基于动态代理。
如果我们想要很好的应用代理模式,我们需要了解代理模式的应用场景有哪些
业务系统非功能性需求
在业务系统中一些非功能性需求,比如:监控、统计、鉴权、事务、日志等。我们将这些附加功能与业务功能解耦,放到代理类中统一处理,这样可以与业务解耦并且做到职责明确划分。
除此之外代理模式还在RPC技术、Android Hook、插件化等技术领域有着广泛的应用。
现在你是否对代理模式有清晰的了解了呢?