代理模式

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本章主要讲解代理模式,代理模式相信大家并不会很陌生,因为在Java的反射中很常见的使用。直接步入正吧。

代理模式

基本介绍

  1. 代理模式:为一个对象提供一个替身,以控制对这个对象的访问。即通过代理对象访问目标对象,这样做的好处是:可以在目标对象实现的基础上,增加额外的功能操作,即扩展目标对象的功能
  2. 被代理的对象可以是:远程对象创建开销较大的对象需要安全控制的对象
  3. 代理模式有不同的形式:静态代理动态代理(JDL代理、接口代理)、和Cglib代理(可以在内存中动态的创建对象,而不需要实现接口,属于动态代理的了范畴)。

代理模式示意图

代理模式

静态代理

基本介绍

静态代理在使用中,需要定义接口或者父类,被代理对象(即目标对象)与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同的父类

应用实例

假设有这样的一个场景,假设有一个老师生病的但是他还需要给学生上课,就要找一个代替他的人,替他给学生上课。这时我们就可以使用静态代理

类图

代理模式

具体实现思路:

  1. 定义一个接口:ITeacherDao
  2. 目标对象TeacherDAO实现接口ITeacherDAO
  3. 使用静态代理方式,就需要在代理对象TeacherDAOProxy中也实现ITeacherDAO
  4. 调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象.
  5. 特别提醒:代理对象与目标对象要实现相同的接口,然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

代码演示

  • ITeacherDao
//接口
public interface ITeacherDao {

void teach(); // 授课的方法
}
  • TeacherDao
public class TeacherDao implements ITeacherDao {

@Override
public void teach() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 老师授课中 。。。。。");
}

}
  • TeacherDaoProxy
//代理对象,静态代理
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{

private ITeacherDao target; // 目标对象,通过接口来聚合


//构造器
public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
this.target = target;
}



@Override
public void teach() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("开始代理 完成某些操作。。。。。 ");//方法
target.teach();
System.out.println("提交。。。。。");//方法
}

}
  • Client
public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建目标对象(被代理对象)
TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();

//创建代理对象, 同时将被代理对象传递给代理对象
TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);

//通过代理对象,调用到被代理对象的方法
//即:执行的是代理对象的方法,代理对象再去调用目标对象的方法
teacherDaoProxy.teach();
}

}

静态代理总结

  1. 优点:在不修改目标对象的功能前提下, 能通过代理对象对目标功能扩展
  2. 缺点:因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口,所以会有很多代理类
  3. 一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护

动态代理

基本介绍

  1. 代理对象不需要实现接口,但是目标对象仍需要实现接口,否则不能使用动态代理
  2. 代理对象的生成,是利用JDK的API,动态的在内存中构建代理对象
  3. 动态代理也叫JDK代理,接口代理

刚刚有提到JDK的API,接下俩简单说一下

JDK中生成代理对象的API

  1. 代理类所在的包:java.lang.reflect
  2. JDK实现代理只需要newProxyInstance方法,但是该方法需要接收3个参数,

newProxyInstance完整写法:

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?> interfaces, InvocationHandler h)

这就是动态代理的基本概念,听起来很抽象,那么我来简单的话一个类图,便于理解,还是针对之前的案例(老师授课)进行分析

类图

代理模式

说明
ProxyFactory中的getProxyInstance():

  1. 根据传入的对象(TeacherDao_[目标对象]),
  2. 利用反射机制,返回一个代理对象
  3. 通过代理对象,调用目标对象方法

代码展示

  • ITeacherDao
//接口
public interface ITeacherDao {

void teach(); // 授课方法
void sayHello(String name);
}
  • TeacherDao
public class TeacherDao implements ITeacherDao {

@Override
public void teach() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 老师授课中.... ");
}

@Override
public void sayHello(String name) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("hello " + name);
}

}
  • ProxyFactory
public class ProxyFactory {

//维护一个目标对象 , Object
private Object target;

//构造器 , 对target 进行初始化
public ProxyFactory(Object target) {

this.target = target;
}

//给目标对象 生成一个代理对象
public Object getProxyInstance() {

//说明
/*
* public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)

//1. ClassLoader loader : 指定当前目标对象使用的类加载器, 获取加载器的方法固定
//2. Class<?>[] interfaces: 目标对象实现的接口类型,使用泛型方法确认类型
//3. InvocationHandler h : 事情处理,执行目标对象的方法时,会触发事情处理器方法, 会把当前执行的目标对象方法作为参数传入
*/

return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("JDK代理开始~~");
//反射机制调用目标对象的方法
Object returnVal = method.invoke(target, args);
System.out.println("JDK代理提交");
return returnVal;
}
});
}


}

  • Client
public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建目标对象
ITeacherDao target = new TeacherDao();

//给目标对象,创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

// proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());

//通过代理对象,调用目标对象的方法
//proxyInstance.teach();

proxyInstance.sayHello(" tom ");
}

}

动态代理就讲完了.接下来个给大家讲解

Cglib代理

基本概念

  • 静态代理和JDK代理模式都要求目标对象是实现一个接口,但是有时候目标对象只是一个对象,并没有实现任何的接口,这个时候可以使用目标对象子类来实现代理-Cglib代理
  • Cglib代理又叫子类代理,它是在内存中构建一个子类对象,从而实现目标对象的功能扩展,有些书也将Cglib代理归属到动态代理
  • Cglib是一个强大的高性能的代码生成包,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口,它广泛的被许多AOP框架所使用,例如:Spring AOP,实现方法拦截。
  • 在AOP编程中如何选择代理模式
    • 目标对象需要实现接口,使用JDK代理
    • 目标对下个不需要实现接口,使用Cglib代理
  • Cglib包的底层通过使用字节码处理框架ASM来转换字节码并生成新的类

Cglib代理模式实现步骤及注意事项

  • 需要引入Cglib的jar文件()或者相关依赖
  <!-- https://mvnrepository.com/artifact/cglib/cglib -->
<dependency>
<groupId>cglib</groupId>
<artifactId>cglib</artifactId>
<version>2.2.2</version>
</dependency>
  • 在内存中动态构建子类,注意代理的类不能为final,否则报错java.lang.IllegalArgumentException:
  • 目标对象的方法如果为final/static,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额外的业务方法. 提示:

用兴趣的小伙伴可以研究一下为什么代理类不能为Final 以及目标方法如果为final/static 就不会拦截的原因。

应用案例

将上述案例使用Cglib代理模式进行改写:

类图

代理模式

代码展示

  • TeacherDao
public class TeacherDao {

public String teach() {
System.out.println(" 老师授课中 , 我是cglib代理,不需要实现接口 ");
return "hello";
}
}

  • ProxyFactory
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

//维护一个目标对象
private Object target;

//构造器,传入一个被代理的对象
public ProxyFactory(Object target) {
this.target = target;
}

//返回一个代理对象: 是 target 对象的代理对象
public Object getProxyInstance() {
//1. 创建一个工具类
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//2. 设置父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
//3. 设置回调函数
enhancer.setCallback(this);
//4. 创建子类对象,即代理对象
return enhancer.create();

}


//重写 intercept 方法,会调用目标对象的方法
@Override
public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 开始");
Object returnVal = method.invoke(target, args);
System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 提交");
return returnVal;
}

}
  • Client
public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建目标对象
TeacherDao target = new TeacherDao();
//获取到代理对象,并且将目标对象传递给代理对象
TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

//执行代理对象的方法,触发intecept 方法,从而实现 对目标对象的调用
String res = proxyInstance.teach();
System.out.println("res=" + res);
}

}

代理模式到这里就告一段落了,简单的给大家扩展一些关于代理模式的变体

代理模式(Proxy)的变体

几种常见的代理模式介绍— 几种变体

  1. 防火墙代理
    内网通过代理穿透防火墙,实现对公网的访问。
  2. 缓存代理
    比如:当请求图片文件等资源时,先到缓存代理取,如果取到资源则ok,如果取不到资源,再到公网或者数据库取,然后缓存。
  3. 远程代理
    远程对象的本地代表,通过它可以把远程对象当本地对象来调用。远程代理通过网络和真正的远程对象沟通信息。
  4. 同步代理:主要使用在多线程编程中,完成多线程间同步工作代理模式

讲到这里本章节的代理设计模式就已经讲完了。不知小伙伴是否有所收获呢。如果有欢迎点赞关注。

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原文始发于微信公众号(码上遇见你):代理模式

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