【代理设计模式】看这篇文章就懂了

小鱼儿 2023-02-15 05:00 9阅读 0赞

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![format_png 2][]写在前面：设计模式源于生活，而又高于生活！

什么是代理模式

> 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

#     #

为什么使用代理模式

> 中介隔离：在某些情况下，一个客户类不想或者不能直接引用一个委托对象，而代理类对象可以在客户类和委托对象之间起到中介的作用，其特征是代理类和委托类实现相同的接口。
> 
> 开闭原则，增加功能：代理类除了是客户类和委托类的中介之外，我们还可以通过给代理类增加额外的功能来扩展委托类的功能，这样做我们只需要修改代理类而不需要再修改委托类，符合代码设计的开闭原则。代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类，以及事后对返回结果的处理等。代理类本身并不真正实现服务，而是同过调用委托类的相关方法，来提供特定的服务。真正的业务功能还是由委托类来实现，但是可以在业务功能执行的前后加入一些公共的服务。例如我们想给项目加入缓存、日志这些功能，我们就可以使用代理类来完成，而没必要打开已经封装好的委托类。

代理模式实现原理

> 代理模式主要包含三个角色，即抽象主题角色(Subject)、委托类角色(被代理角色，Proxied)以及代理类角色(Proxy)
> 
> ![format_png 3][]
> 
> 抽象主题角色（Subject）：可以是接口，也可以是抽象类
> 
> 委托类角色（proxied）：真实主题角色，业务逻辑的具体执行者
> 
> 代理类角色（Proxy）：内部含有对真实对象RealSubject的引用，负责对真实主题角色的调用，并在真实主题角色处理前后做预处理和后处理

代理模式应用场景

> SpringAop、日志收集、权限控制、过滤器、RPC远程调用

#     #

代理模式创建的方式

> 静态代理 和 动态代理
> 
> ## 静态代理 ##
> 
> 静态代理是由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。
> 
> 所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。
> 
> 一句话，自己手写代理类就是静态代理。
> 
> ### 基于接口实现方式 ###
> 
>     //主题（Subject）
>     public interface OrderService {
>         void order();
>     }
> 
>     //实现接口
>     public class OrderServiceImpl implements OrderService {
>         public void order() {
>             System.out.println("用户下单操作..");
>         }
>     }
> 
>     //代理类
>     public class OrderServiceProxy implements OrderService {
>         /**
>          * 代理对象
>          */
>         private OrderService proxiedOrderService;
>     
>         public OrderServiceProxy( OrderService orderService) {
>           this.proxiedOrderService=orderService;
>         }
>     
>         public void order() {
>             System.out.println("日志收集开始..");
>             proxiedOrderService.order();
>             System.out.println("日志收集结束..");
>         }
>     }
> 
>     //测试
>     public class ClientTest {
>         public static void main(String[] args) {
>             OrderService orderService = new OrderServiceProxy(new OrderServiceImpl());
>             orderService.order();
>         }
>     }
> 
> ### 接口继承方式实现 ###
> 
>     //继承接口实现类
>     public class OrderServiceProxy extends OrderServiceImpl {
>     
>         public void order() {
>             System.out.println("日志收集开始..");
>             super.order();
>             System.out.println("日志收集结束..");
>         }
>     }
> 
>     //测试
>     public class ClientTest {
>         public static void main(String[] args) {
>             OrderService orderService = new OrderServiceProxy();
>             orderService.order();
>         }
>     }

动态代理

> 动态代理是在实现阶段不用关心代理类，而在运行阶段才指定哪一个对象。
> 
> 动态代理类的源码是在程序运行期间由JVM根据反射等机制动态的生成 。

#     #

JDK动态代理

> JDK动态代理的一般步骤如下：
> 
> 1.创建被代理的接口和类；
> 
> 2.实现InvocationHandler接口，对目标接口中声明的所有方法进行统一处理；
> 
> 3.调用Proxy的静态方法，创建代理类并生成相应的代理对象；
> 
>     //主题（）Subject
>     public interface OrderService {
>         void order();
>     }
> 
>     //实现接口
>     public class OrderServiceImpl implements OrderService {
>         public void order() {
>             System.out.println("修改数据库订单操作..");
>         }
>     }
> 
>     //代理类
>     public class JdkInvocationHandler implements InvocationHandler {
>         /**
>          * 目标代理对象
>          */
>         public Object target;
>     
>         public JdkInvocationHandler(Object target) {
>             this.target = target;
>         }
>     
>         public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
>             System.out.println(">>>日志收集开始>>>>");
>             // 执行代理对象方法
>             Object reuslt = method.invoke(target, args);
>             System.out.println(">>>日志收集结束>>>>");
>             return reuslt;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取代理对象接口
>          *
>          * @param <T>
>          * @return
>          */
>         public <T> T getProxy() {
>             return (T) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
>         }
>     
>     }
>     JdkInvocationHandler jdkInvocationHandler = new JdkInvocationHandler(new OrderServiceImpl());
>     OrderService proxy = jdkInvocationHandler.getProxy();
>     proxy.order();
> 
> ### 原理分析 ###
> 
>     1.	获取代理的生成的class文件
>     System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
> 
> ![format_png 4][]
> 
> 2.使用反编译工具该Proxy0.class
> 
> ![format_png 5][]
> 
>     注意：继承了Proxy类，实现了代理的接口，由于java不能多继承，
>     这里已经继承了Proxy类了，不能再继承其他的类，
>     所以JDK的动态代理不支持对实现类的代理，
>     只支持接口的代理。

CGLIB动态代理

> Cglib是一个强大的，高性能，高质量的代码生成类库。它可以在运行期扩展JAVA类与实现JAVA接口。其底层实现是通过ASM字节码处理框架来转换字节码并生成新的类。大部分功能实际上是ASM所提供的，Cglib只是封装了ASM，简化了ASM操作，实现了运行期生成新的class。

CGLIB原理

> 运行时动态的生成一个被代理类的子类（通过ASM字节码处理框架实现），子类重写了被代理类中所有非final的方法。在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，顺势植入横切逻辑。

Cglib优缺点

> 优点：JDK动态代理要求被代理的类必须实现接口，当需要代理的类没有实现接口时Cglib代理是一个很好的选择。另一个优点是Cglib动态代理比使用java反射的JDK动态代理要快
> 
> 缺点：对于被代理类中的final方法，无法进行代理，因为子类中无法重写final函数

CGLIB代理实现

> 实现MethodInterceptor接口的intercept方法后，所有生成的代理方法都调用这个方法。
> 
> intercept方法的具体参数有
> 
> obj 目标类的实例
> 
>     1.method 目标方法实例（通过反射获取的目标方法实例）
>     2.args 目标方法的参数
>     3.proxy 代理类的实例
> 
> 该方法的返回值就是目标方法的返回值。
> 
>     public class OrderServiceImpl {
>         public void order() {
>             System.out.println("用户下单操作..");
>         }
>     }
> 
>     public class CglibMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
>         public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
>             System.out.println("<<<<<日志收集开始...>>>>>>>");
>             Object reuslt = proxy.invokeSuper(obj, args);
>             System.out.println("<<<<<日志收集结束...>>>>>>>");
>             return reuslt;
>         }
>     }
>     
>     
>     
>     System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "D:\\code");
>     CglibMethodInterceptor cglibMethodInterceptor = new CglibMethodInterceptor();
>     Enhancer enhancer = new Enhancer();
>     // 设置代理类的付类
>     enhancer.setSuperclass(OrderServiceImpl.class);
>     // 设置回调对象
>     enhancer.setCallback(cglibMethodInterceptor);
>     // 创建代理对象
>     OrderServiceImpl orderServiceImpl = (OrderServiceImpl) enhancer.create();
>     orderServiceImpl.order();
> 
> #### Maven依赖 ####
> 
>     <dependencies>
>     
>         <dependency>
>             <groupId>cglib</groupId>
>             <artifactId>cglib</artifactId>
>             <version>3.2.12</version>
>         </dependency>
>     </dependencies>

结果

> >>>>cglib日志收集开始....  
> 执行订单业务逻辑代码  
> >>>>cglib日志收集结束....

#     #

静态代理与动态代理区别

> 静态代理需要自己写代理类，而动态代理不需要写代理类。

JDK动态代理与CGLIB实现区别

> JDK动态代理底层实现:
> 
> JDK的动态代理使用Java的反射技术生成动态代理类，只能代理实现了接口的类， 没有实现接口的类不能实现动态代理。
> 
> CGLIB动态代理底层实现:
> 
> 运行时动态的生成一个被代理类的子类（通过ASM字节码处理框架实现），子类重写了被代理类中所有非final的方法，在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，不需要被代理类对象实现接口，从而CGLIB动态代理效率比Jdk动态代理反射技术效率要高。

##     ##

案例：使用AOP拦截Controller所有请求日志

@Aspect
    @Component
    @Slf4j
    public class AopLogAspect {
    
    
        // 申明一个切点 里面是 execution表达式
        @Pointcut("execution(* com.xuyu.controller.*.*(..))")
        private void serviceAspect() {
        }
        // 请求method前打印内容
        @Before(value = "serviceAspect()")
        public void methodBefore(JoinPoint joinPoint) {
            ServletRequestAttributes requestAttributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder
                    .getRequestAttributes();
            HttpServletRequest request = requestAttributes.getRequest();
    
            // 打印请求内容
            log.info("===============请求内容===============");
            log.info("请求地址:" + request.getRequestURL().toString());
            log.info("请求方式:" + request.getMethod());
            log.info("请求类方法:" + joinPoint.getSignature());
            log.info("请求类方法参数:" + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
            log.info("===============请求内容===============");
    
        }
    
        // 在方法执行完结后打印返回内容
        @AfterReturning(returning = "o", pointcut = "serviceAspect()")
        public void methodAfterReturing(Object o) {
            log.info("--------------返回内容----------------");
            log.info("Response内容:" + o.toString());
            log.info("--------------返回内容----------------");
    
        }
    }

Maven依赖信息

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
    </parent>
    <dependencies>
    
        <dependency>
            <groupId>cglib</groupId>
            <artifactId>cglib</artifactId>
            <version>3.2.12</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.16.10</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>commons-lang</groupId>
            <artifactId>commons-lang</artifactId>
            <version>2.6</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

结果

>  ===============请求内容===============  
>  : 请求地址:http://127.0.0.1:8080/getUser  
>  : 请求方式:GET  
>  : 请求类方法:String com.xuyu.service.controller.IndexController.getUser(String,Integer)  
>  : 请求类方法参数:\[xuyu, 2\]  
>  : ===============请求内容===============  
>  : >>>userName:\{\},xuyu  
>  : --------------返回内容----------------  
>  : Response内容:success\_getUser  
>  : --------------返回内容----------------  
>

![format_png 6][]

[基本数据类型使用姿势不对导致的线上"死循环"问题排查][Link 1]

[百度网盘"不限速"工具 Pandownload开发者被抓][Pandownload]

[分布式中采用Logback的MDC机制与AOP切面结合串联日志][Logback_MDC_AOP]

[三个方案解决Elasticsearch深度翻页问题][Elasticsearch]

[彻底搞清分库分表（垂直分库，垂直分表，水平分库，水平分表）][Link 2]

[小白也能学会的RAID磁盘冗余阵列教程][RAID]

![format_png 7][]

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![format_png 8][]

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[format_png 6]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2dpZi9jMlNpYjNNcDdwT1BpY2ZvT3hEc2liamRkWUpvemVoaWNMTjlwWEJiQ1JGWXJ6VXVnUkp0M29nbFBjSW1IbTliMk93SlppYlpsT2ljRjRMSGw0bmVhQmJrY1ZZZy82NDA?x-oss-process=image/format,png
[Link 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU2NDc4MjE2Ng%3D%3D&chksm=fc44f11ecb33780879b10140d29104d7b46f4556504eee56d82b194c287ea369cc342923ec4a&idx=1&mid=2247484455&scene=21&sn=ab56b70985e04cfc95262e9a85f88a2c#wechat_redirect
[Pandownload]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU2NDc4MjE2Ng%3D%3D&chksm=fc44f119cb33780f7bd30365336baf5d8165cf318d094e647af53ff298b0f566771e6e1d0aa5&idx=1&mid=2247484448&scene=21&sn=386666d13ee8717e5151e34056771ee9#wechat_redirect
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[Link 2]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU2NDc4MjE2Ng%3D%3D&chksm=fc44f6e2cb337ff47a54d15bdb0b4c8711319e26ad4db1a7d3e30c8c8bcc0b6a504f6bfca7c5&idx=1&mid=2247484379&scene=21&sn=4964f64ad5b6a5d024ead17cb518262f#wechat_redirect
[RAID]: https://blog.csdn.net/u012811805/article/details/105347148
[format_png 7]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy94aWNXWVRTSUN6UnZ6aGRLck1pY1NQSWliZzhQRWJPa2E4bmpjOHJFZmFLa09YTHAyd21wckxpY0JRaWNYMWlhdVFzWEdTTDlpYXhreFZTb3RQQ2F2U2hva1NvVHcvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 8]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2dpZi94aWNXWVRTSUN6UnNKRmliZXRqdzJEblVBaG1VQkdrRWF0QXZlMkYxMEtuQjlTVnZzd01lRGxMVzUyY1d3RWljTmoyRU84bG9YQTZMcEhRbTQ5NFdCZUt1US82NDA?x-oss-process=image/format,png