设计模式之代理模式（三种形式）

逃离我推掉我的手 2022-11-21 01:25 183阅读 0赞

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*   *  代理模式
     *  静态代理
     *  动态代理
     *  Cglib 代理
     *  常见的代理模式介绍（变体）

## 代理模式 ##

*  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。通俗的来讲代理模式就是我们生活中常见的中介。属于结构型模式。
 *  被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或者需要安全控制的对象。
 *  代理模式有不同的形式，主要有三种：静态代理、动态代理（JDK代理、接口代理）和 Cglib代理（可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口属于动态代理的范畴）。
 *  代理模式的示意图

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

**角色：**

*  抽象主题角色（Subject）：声明了目标对象和代理对象的共同接口，这样一来在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。客户端通常需要针对抽象主题角色进行编程。
 *  真实主题角色（RealSubject)：也称为被代理角色。定义了代理对象所代表的目标对象。在真实角色中实现了真实的业务操作，客户端可以通过代理主题角色间接调用真实主题角色定义的操作。
 *  代理主题角色（Proxy)：也叫委托类、代理类。代理对象内部含有目标对象的引用，从而可以在任何时候操作目标对象；代理对象提供一个与目标对象相同的接口，以便可以在任何时候替代目标对象。代理对象通常在客户端调用传递给目标对象之前或之后，执行某个操作，而不是单纯地将调用目标对象的操作。

## 静态代理 ##

**基本介绍**

静态代理在使用时，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父类。

**应用实例**

*  定义一个接口:ITeacherDao
 *  目标对象 TeacherDAO 实现接口 ITeacherDAO
 *  使用静态代理方式,就需要在代理对象 TeacherDAOProxy 中也实现 ITeacherDAO
 *  调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象.
 *  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

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

*  接口 ITeacherDao

package proxy.staticproxy;
    
    //接口
    public interface ITeacherDao { 
        void teach(); //授课方法
    }

*  目标类TeacherDao，即被代理对象

package proxy.staticproxy;
    
    //目标类
    public class TeacherDao implements ITeacherDao { 
        @Override
        public void teach() { 
    
            System.out.println("老师授课中。。。。");
        }
    }

*  代理对象TeacherDaoProxy

package proxy.staticproxy;
    
    //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() { 
            System.out.println("开始代理 完成某些操作。。。。。 ");//方法
            target.teach();
            System.out.println("提交。。。。。");//方法
    
        }
    }

*  客户端测试类Client

package proxy.staticproxy;
    
    public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            //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();
        }
    }

运行结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

**静态代理的优缺点**

*  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
 *  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
 *  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**

*  代理对象,不需要实现接口，但是目标对象要实现接口，否则不能用动态代理
 *  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
 *  动态代理也叫做：JDK 代理、接口代理

**JDK 中生成代理对象的 API**

*  代理类所在包: java.lang.reflect.Proxy
 *  JDK 实现代理只需要使用 newProxyInstance 方法,但是该方法需要接收三个参数，完整的写法是:  
    static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>\[\] interfaces,InvocationHandler h )

**应用实例**

将前面的静态代理改进成动态代理模式 (即：JDK 代理模式)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

*  接口 ITeacherDao

package proxy.dynamic;
    
    //接口
    public interface ITeacherDao { 
        void teach();   //授课方法
        void sayHello(String name);
    }

*  目标对象TeacherDao

package proxy.dynamic;
    
    public class TeacherDao implements ITeacherDao { 
        @Override
        public void teach() { 
            System.out.println("老师授课中。。。");
        }
    
        @Override
        public void sayHello(String name) { 
            System.out.println("hello，" + name);
        }
    }

*  代理对象

package proxy.dynamic;
    
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Proxy;
    
    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 { 
                            System.out.println("JDK代理开始~~~");
                            //反射机制调用目标对象方法
                            Object returnVal = method.invoke(target,args);
                            System.out.println("JDK代理提交");
                            return returnVal;
                        }
                    });
        }
    }

*  客户端测试类

package proxy.dynamic;
    
    public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            //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");
        }
    }

运行结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

## Cglib 代理 ##

**基本介绍**

*  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单独的对象，并没有实现任何的接口,这个时候可使用目标对象子类来实现代理，这就是 Cglib 代理。
 *  Cglib 代理也叫作子类代理,它是在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象功能扩展, 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 的框架使用，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，用 JDK 代理
     *  目标对象不需要实现接口，用 Cglib 代理
 *  原理：CGLib采用了非常底层的字节码技术，通过字节码技术为一个类创建子类，并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，顺势织入横切逻辑。
 *  底层：Cglib 包的底层是通过使用字节码处理框架 ASM 来转换字节码并生成新的类
 *  因为采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。

**实现步骤**

*  引入 cglib 的 jar 文件

![在这里插入图片描述][20201030111110153.png_pic_center]

*  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。

**应用实例**

将前面的案例用 Cglib 代理模式实现。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

*  TeacherDao 目标对象

package proxy.cglib;
    
    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";
        }
    }

*  代理对象ProxyFactory

package proxy.cglib;
    
    import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
    import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
    import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    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() { 
            //创建一个工具类
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            //设置父类
            enhancer.setSuperclass(target.getClass());
    
            //设置回调函数
            enhancer.setCallback(this);
    
            //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 o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { 
            System.out.println("Cglib 代理模式 ~~ 开始");
            Object returnVal = method.invoke(target,objects);
            System.out.println("Cglib 代理模式 ~~ 提交");
            return returnVal;
        }
    }

*  客户端测试类Client

package proxy.cglib;
    
    public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            //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，除法intecept方法，从而实现对目标对象的调用
            String res = proxyInstance.teach();
            System.out.println("res = "+res);
        }
    }

运行结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDY2ODg5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

## 常见的代理模式介绍（变体） ##

*  防火墙代理：内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问。
 *  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。
 *  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。
 *  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

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