【Java高级】深度解析Java动态代理（实战MyBatis手动代理）

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我们知道，代理模式一般分为静态代理和动态代理模式，静态代理模式这里还是简单提一下：
我们在以前进行MVC编程的时候，一个好的编程习惯是：从数据库里面查询需要有三个组件：

  • 一个接口A：A是用来定义对数据进行操作的接口
  • 一个数据实现Class AImpl implements A：即MVC中的Model层，用来实际对数据库进行操作和数据处理
  • 一个代理Class AProxy implements A：用来代理AImpl，从而为Model提供数据源、提供更多处理等操作

在真正使用的时候一般使用AProxy来进行数据操作，这样就构成了整个MVC的Model层。

上面的方法是静态代理。

动态代理

动态代理与静态代理不同，想想看，静态代理是自己写的代理类，在程序加载之前代理类就存在了，而动态代理是在运行时动态的生成的一种代理类，它可以为代理的类提供更多的额外服务。

一个简单的例子，拿大家最经常使用的MyBatis来说，在MyBatis里面获取一个Mapper是怎么获取的呢？我们来手动获取一个SqlSession和Mapper：

public static <T> T getMapper(Class<T> var) {
  String resource = "mybatis-config.xml";
  InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
  SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
  org.apache.ibatis.session.SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession(true); // 自动提交，但不会自动关闭
  return session.getMapper(var);
}

可以看到，这里获取SqlSession只会自动提交SQL，不会自动关闭SqlSession，这里我们仅仅为了执行一次SQL，所以只获取了Mapper而没有获取到SqlSession，所以我们在使用的时候也无法进行关闭SqlSession

MyBatis是如何获取Mapper的？

我们看这一句：

return session.getMapper(var);

这里就是调用了Mybatis的MapperProxy通过动态代理的方式获取的：

package org.apache.ibatis.binding;

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {

  private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
  private final SqlSession sqlSession;
  private final Class<T> mapperInterface;
  private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;

  public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
    this.sqlSession = sqlSession;
    this.mapperInterface = mapperInterface;
    this.methodCache = methodCache;
  }

  /**
   * 这里就是主要的代理方法啦
   **/
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }

// more methods...
}

可以看到，MapperProxy类继承了 InvocationHandler接口，并实现了invoke方法，并在invoke方法中通过反射的方式对需要调用的方法进行了进一步的处理。

动态代理要做什么？

动态代理实际上就是要在一个对象obj1的基础上重新生成一个对象obj2，obj2与obj1具有相同的类型，不同的是，obj2可以在invoke方法中对obj1的方法进行一些其他的操作。

动态代理主要依赖Proxy类和InvocationHandler接口，下面的程序演示了将Apple对象代理到另外一个对象，并在调用Apple对象的方法之前和之后进行一些打印操作。

/**
 * 通用接口
 * */
public interface Fruit {

    String getName();

    String getColor();
}

/**
 * 通用接口
 * */
public class Apple implements Fruit {
    @Override
    public String getName() {
        return "apple";
    }

    @Override
    public String getColor() {
        return "red";
    }
}

/**
 * 代理类
 * */
public class FruitProxy implements InvocationHandler {
    private Object obj1; // obj1

    public FruitProxy(Object o) {
        this.obj1 = o;
    }

    /**
     * @param proxy  被代理后的对象，而不是代理之前的对象，这里就是指的obj2对象
     * @param method 被代理obj1的方法
     * @param args   被代理的方法的参数
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("--- before ---");

        Object result = method.invoke(this.obj1, args); // 调用obj1对象的方法

        System.out.println("method:" + method.getName() + "   result:" + result); // 打印被调用的方法信息
        System.out.println("--- after ---");

        return result;
    }
}

/**
 * 测试程序
 * */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Fruit obj1 = new Apple();

        Fruit obj2 = (Fruit) Proxy.newProxyInstance(FruitProxy.class.getClassLoader(), new Class[]{Fruit.class}, new FruitProxy(obj1));

        System.out.println(obj2.getName());
        System.out.println(obj2.getColor());
    }
}

输出结果为：

--- before ---
method:getName   result:apple
--- after ---
apple
--- before ---
method:getColor   result:red
--- after ---
red

可以看到，在进行方法调用的时候，已经在前后进行了更多的处理。由于invoke方法的参数在注释中介绍了，下面着重介绍Proxy的方法：

Proxy.newProxyInstance方法：

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
  • 该方法第一个参数是类加载器，无论使用当前类的类加载器还是被代理的类的类加载器，一般使用的都是应用类加载器，效果都一样，这里不再过多介绍。
  • 第二个参数是被代理的接口列表，是一个Class数组，是被代理的对象锁继承的接口列表，注意必须是接口才行！！！不是接口必须使用CGLIB代理（这里不介绍），Proxy会通过反射机制来获取其中的方法，并进行代理。这里也是使用了运行时多态。
  • 第三个参数是代理处理器的对象，也就是继承了InvocationHandler接口的对象，Proxy会调用其中的invoke方法。

动态代理MapperProxy

好了，有了上述的基础后，我们基于Mybatis来实现一个可自动关闭的Mapper获取方法，想要实现的效果是：每次都重新获取一个SqlSession，执行完一条SQL后自动关闭：

首先来代理Mybatis的MapperProxy

public class MapperProxy<T> extends org.apache.ibatis.binding.MapperProxy<T> {
    private static final Logger log = Logger.getLogger(MapperProxy.class);

    private SqlSession sqlSession;
    private Class<T> mapperInterface;

    private static Map<Class, Map<String, Object>> methodsMap = new HashMap<>(); // 记录需要close的方法的名称

    public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
        super(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
        this.sqlSession = sqlSession;
        this.mapperInterface = mapperInterface;

        // 设置需要关闭的接口名称
        if (!methodsMap.containsKey(mapperInterface)) {
            Map<String, Object> methodNames = new HashMap<>();
            Arrays.stream(mapperInterface.getDeclaredMethods()).forEach(m -> methodNames.put(m.getName(), null));
            methodsMap.put(mapperInterface, methodNames);
        }
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object obj = null;
        try {
            obj = super.invoke(proxy, method, args);
        } catch (Throwable t) {
            throw t;
        } finally {
            if (methodsMap.containsKey(mapperInterface) && methodsMap.get(mapperInterface).containsKey(method.getName())) {
                // log.info("now close sqlsession");
                sqlSession.close();
            }
        }
        return obj;
    }
}

我们自己写的MapperProxy代理了Mybatis的MapperProxy，在每次调用Mapper的方法完成后会在finally里面关闭SqlSession

使用方法：

/**
 * 一次性执行的Mapper
 */
public static <T> T getMapper(Class<T> var1) {
    if (sqlSessionFactory == null) {
        initSession();
    }
    org.apache.ibatis.session.SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession(true);

    // 利用动态代理添加自动关闭 SqlSession
    MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(session, var1, new HashMap<>());
    return (T) Proxy.newProxyInstance(var1.getClassLoader(), new Class[]{var1}, mapperProxy);
}

好了，这样，在每次执行Mapper的方法的时候就会自动关闭了。
实际上这里是有两次代理，一次是Mybatis自己的MapperProxy的代理，生成了Mapper，另外一次是我们自己的代理，将Mapper代理成可以自动关闭的Mapper

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