1.代理模式

代理模式(Proxy)，是为目标对象提供一种代理以控制对目标对象的访问，如下:

客户端在访问目标对象的时候，实际上是通过代理对象去访问，在代理对象中可以加入对应的逻辑。

代理模式分为两种:

静态代理: 在程序运行确定代理角色，并且明确代理类和目标类的关系

动态代理: 通过反射机制，在程序运行时动态创建和生成代理对象

2.静态代理

通过静态代理实现方法耗时统计, 如下：

功能接口:

public interface Animal
{
    void funcA();
}


功能接口实现:

public class Dog implements Animal
{
    @Override
    public void funcA()
    {
        System.out.println("this is a dog");
    }
}

功能代理类:

public class DogProxy implements Animal
{
    private Dog dog;

    public DogProxy(Dog dog)
    {
        this.dog = dog;
    }

    @Override
    public void funcA()
    {
        long start = System.currentTimeMillis();
        dog.funcA();
        System.out.println("耗时: "+ (System.currentTimeMillis()-start)+"ms");
    }
}

这就是通过静态代理实现函数耗时统计，但是弊端显而易见，每新增接口实现就要创建新的代理类，然后将目标对象传进去，实现耗时统计。
这种方式显然很难扩展，我们看一下动态代理的实现.

3.动态代理

动态代理的核心是使用java proxy类，为传进来的任意对象生成动态代理对象，这个动态代理对象默认实现了原始对象的所有接口，

3.1 java原生接口实现动态代理

功能接口：

public interface Animal
{
    void funcA();
}

实现类：

public class Dog implements Animal
{
    @Override
    public void funcA() {
        System.out.println("this is a dog");
    }
}


代理实现，核心是Proxy.newProxyInstance方法和invoke

public class MyInvocationHandler
    implements InvocationHandler
{
    private final Object target;
    private Object realObject;

    public MyInvocationHandler(Object target)
    {
        this.target = target;
        this.realObject = Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                this);
    }
    public Object getRealObject()
    {
        return realObject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable
    {
        long start = System.currentTimeMillis();
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
        return result;
    }
}


在Main中调用

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        Animal animal = (Animal) new MyInvocationHandler(dog).getRealObject();
        animal.funcA();
    }
}


在main方法中调用animal.funcA()方法时实际上是自动调用MyInvocationHandler::invoke方法，在Invoke方法中添加了统计函数耗时的逻辑。
Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this)方法创建了代理类实例，被代理的委托类就是Target,
并将Target中的方法调用分配给了MyInvocationHandler，实际就是执行Target中的任何方法都会调用MyInvocationHandler::invoke

接下来我们看一下guava中的实现，guava封装了Proxy.newProxyInstance，使用更加简洁。

3.1 使用guava实现动态代理

Animal类和Dog类同上

代理逻辑实现如下，继承AbstractInvocationHandler类：

public class MyInvocationHandler02
    extends AbstractInvocationHandler
{
    private final Object target;
    public MyInvocationHandler02(Object realObject)
    {
        this.target = realObject;
    }

    @Override
    protected Object handleInvocation(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable
    {
        long start = System.currentTimeMillis();
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
        return result;
    }

生成代理类并使用:

public static void main(String[] args) {
    Dog dog = new Dog();
    Animal animal = newProxy(Animal.class, new MyInvocationHandler02(dog));
    animal.funcA();
}

借助guava只需继承AbstractInvocationHandler类，在handleInvocation方法中增加具体的逻辑实现，最后用newProxy生成对应代理类即可。

newProxy实现如下，就是封装了java的Proxy.newProxyInstance

4.动态代理在trino/presto中的实现

trino和presto代码中很多地方都实现了动态代理设计模式，以trino权限模块为例, 在AccessControlModule类中创建AccessControl实例时使用了动态代理，如下:

createAccessControl方法中返回AccessControl的具体实现，如果logger.isAuditEnabled()=true则返回代理对象loggingInvocationsAccessControl，newProxy方法是guava提供的，同上。
看一下LoggingInvocationHandler的构造方法:

这里delegate就是被代理的委托类AccessControlManager,

parameterNames为ReflectiveParameterNamesProvider对象
logger为logger::audit

核心方法:

在handleInvocation方法中增加了日志的逻辑，

LoggingInvocationHandler::invocationDescription方法如下，这里就是返回了日志的具体内容

this.parameterNames.getParameterNames方法如下，返回被代理委托类AccessControlManager的每个方法的参数

所以trino权限模块的日志输出逻辑如下：
->如果日志级别是audit则返回代理类loggingInvocationsAccessControl,被代理的委托类是AccessControlManager
->每次调用AccessControlManager中的方法时，先调用LoggingInvocationHandler::handleInvocation方法，通过method.invoke反射调用AccessControlManager的方法，
然后增加日志输出的逻辑及方法调用耗时
->对日志输出进行格式化
->如果日志级别小于audit,则权限模块不会有日志输出


最终日志输出如下:


2023-07-12T17:05:55.473+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of getColumnMask(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl, columnName='hh', type=varchar) succeeded in 6.60us
2023-07-12T17:05:55.473+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of getColumnMask(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl, columnName='$path', type=varchar) succeeded in 5.97us
2023-07-12T17:05:55.473+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of getColumnMask(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl, columnName='$file_size', type=bigint) succeeded in 5.52us
2023-07-12T17:05:55.474+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of getColumnMask(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl, columnName='$file_modified_time', type=timestamp(3) with time zone) succeeded in 5.62us
2023-07-12T17:05:55.474+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of getColumnMask(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl, columnName='$partition', type=varchar) succeeded in 11.31us
2023-07-12T17:05:55.478+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of getRowFilters(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl) succeeded in 3.99ms
2023-07-12T17:05:55.494+0800 | AUDIT | Query-20230712_090540_00019_rvykn-1052 | io.trino.security.AccessControl | Invocation of checkCanSelectFromColumns(context=SecurityContext{identity=Identity{user='trino', principal=trino}, queryId=20230712_090540_00019_rvykn}, tableName=hudi.hudi.hudi_cow_pt_tbl, columnNames=[_hoodie_commit_time, dt, hh, _hoodie_partition_path, _hoodie_record_key, name, _hoodie_commit_seqno, id, _hoodie_file_name, ts]) succeeded in 3.65ms

5.总结

trino中有非常多的动态代理实现，本篇文章只是分析了权限模块日志输出这一个场景，其他的实现也很值得研究，另外动态代理的底层原理后续会继续分析。