Java理论与实践：用动态代理进行修饰

　　在这一点上，我认为读者中的 AOP 爱好者们几乎要跳出来说“这正是 AOP 擅长的啊！”是的，但是解决问题的方法不止一种 —— 仅仅因为某项技术能解决某个问题，并不意味着它是好的解决方案。在任何情况下，动态代理方式都有完全在“纯 Java”范围内工作的优势，不是每个公司都用（或应当用） AOP 的。

　　动态代理作为适配器

　　代理也可以用作真正的适配器，提供了对象的一个视图，导出与底层对象实现的接口不同的接口。调用句柄不需要把每个方法调用都分派给相同的底层对象；它可以检查名称，并把不同的方法分派给不同的对象。例如，假设有一组表示持久实体 （Person、Company 和 PurchaseOrder） 的 JavaBean 接口，指定了属性的 getter 和 setter，而且正在编写一个持久层，把数据库记录映射到实现这些接口的对象上。现在不用为每个接口编写或生成类，可以只用一个 JavaBean 风格的通用代理类，把属性保存在 Map 中。

　　清单 7 显示的动态代理检查被调用方法的名称，并通过查询或修改属性图直接实现 getter 和 setter 方法。现在，这一个代理类能实现多个 JavaBean 风格接口的对象。

　　清单 7. 用于把 getter 和 setter 分派给 Map 的动态代理类

1.public class JavaBeanProxyFactory {  
2. private static class JavaBeanProxy implements InvocationHandler {  
3. Map properties = new HashMap();  
4.public JavaBeanProxy(Mapproperties) {  
5. this.properties.putAll(properties);  
6. }  
7.public Object invoke(Object proxy， Method method，  
8. Object[] args)  
9. throws Throwable {  
10. String meth = method.getName();  
11. if (meth.startsWith("get")) {  
12. String prop = meth.substring(3);  
13. Object o = properties.get(prop);  
14. if (o != null && !method.getReturnType().isInstance(o))  
15. throw new ClassCastException(o.getClass().getName() +  
16. " is not a " + method.getReturnType().getName());  
17. return o;  
18. }  
19. else if (meth.startsWith("set")) {  
20. // Dispatch setters similarly  
21. }  
22. else if (meth.startsWith("is")) {  
23. // Alternate version of get for boolean properties  
24. }  
25. else {  
26. // Can dispatch non get/set/is methods as desired  
27. }  
28. }  
29. }  
30.public staticT getProxy(Classintf，  
31. Map values) {  
32. return (T) Proxy.newProxyInstance  
33. (JavaBeanProxyFactory.class.getClassLoader()，  
34. new Class[] { intf }， new JavaBeanProxy(values));  
35. }  
36. }
 
　　虽然因为反射在 Object 上工作会有潜在的类型安全性上的损失，但是，JavaBeanProxyFactory 中的 getter 处理会进行一些必要的额外的类型检测，像我在这里用 isInstance() 对 getter 进行的检测一样。

　　性能成本

　　正如已经看到的，动态代理拥有简化大量代码的潜力 —— 不仅能替代许多生成的代码，而且一个代理类还能代替多个手写的类或生成的代码。什么是成本呢？ 因为反射地分派方法而不是采用内置的虚方法分派，可能有一些性能上的成本。在早期的 JDK 中，反射的性能很差（像早期 JDK 中几乎其他每件事的性能一样），但是在近 10 年，反射已经变得快多了。

　　不必进入基准测试构造的主题，我编写了一个简单的、不太科学的测试程序，它循环地把数据填充到 Set，随机地对 Set进行插入、查询和删除元素。我用三个 Set 实现运行它：一个未经修饰的 HashSet，一个手写的、只是把所有方法转发到底层的 HashSet 的 Set 适配器，还有一个基于代理的、也只是把所有方法转发到底层 HashSet 的 Set 适配器。每次循环迭代都生成若干随机数，并执行一个或多个 Set 操作。手写的适配器比起原始的 HashSet 只产生很少百分比的性能负荷（大概是因为 JVM 级有效的内联缓冲和硬件级的分支预测）；代理适配器则明显比原始 HashSet 慢，但是开销要少于两个量级。

　　我从这个试验得出的结论是：对于大多数情况，代理方式即使对轻量级方法也执行得足够好，而随着被代理的操作变得越来越重量级（例如远程方法调用，或者使用序列化、执行 IO 或者从数据库检索数据的方法），代理开销会有效地接近于 0。当然也存在一些代理方式的性能开销无法接受的情况，但是这些通常只是少数情况。

　　结束语

　　动态代理是强大而未充分利用的工具，可以用于实现许多设计模式，包括 Proxy、Decorator 和 Adapter。这些模式基于代理的实现容易编写，更难出错，并且具备更好的通用性；在许多情况下，一个动态代理类可以充当所有接口的 Decorator 或 Proxy，这样不用每个接口都编写一个静态类。除了关注性能的应用程序之外，动态代理方式可能比手写或机器生成 stub 的方式更可取。