阴阳大轮之代理模式

怼烎@ 2024-04-18 20:13 32阅读 0赞

### 定义 ###

### 在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层 ###

### 优缺点 ###

*  职责清晰
 *  高扩展性
 *  智能化
 *  由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢
 *  实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂

###     ###

### 使用场景 ###

*  远程代理
    
    > 为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是本电脑中，也可以在另一台电脑中。最典型的例子就是——客户端调用Web服务或WCF服务。
 *  虚拟代理(Virtual PRoxy)会
    
    > 推迟真正所需对象实例化时间. 在需要真正的对象工作之前, 如果代理对象能够处理, 那么暂时不需要真正对象来出手.
 *  Copy-on-Write 代理
    
    > 虚拟代理的一种，把复制（或者叫克隆）拖延到只有在客户端需要时，才真正采取行动。
 *  保护（Protect or Access）代理
    
    > 控制一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
 *  Cache代理
    
    > 为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以这些结果。
 *  防火墙（Firewall）代理
    
    > 保护目标不让恶意用户接近
 *  同步化（Synchronization）代理
    
    > 使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突。
 *  智能引用（Smart Reference）代理
    
    > 当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，比如将对此对象调用的次数记录下来等

### 与其它模式的区别 ###

*  和适配器模式的区别
    
    > 适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。
 *  和装饰器模式的区别
    
    > 装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

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### JDK实现动态代理 ###

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#### 实现流程 ####

*  实现InvocationHandler接口，创建自己的调用处理器
 *  调用Proxy的静态方法，创建代理类并生成相应的代理对象
 *  源码demo

/**	
     * 经纪人，动态代理	
     *	
     * @author 石玉森	
     **/	
    
    	
    public class JDKDynamicProxyFactory<T> implements InvocationHandler {	
    
    	
        /**	
         * 委托类实例：被代理的真实对象实例	
         */	
        private T target;	
    
    	
        public JDKDynamicProxyFactory(T target) {	
            this.target = target;	
        }	
    
    	
        /**	
         *	
         * @param proxy    生成的代理类实例	
         * @param method	
         * @param args	
         * @return	
         * @throws Throwable	
         */	
        @Override	
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {	
            System.out.println("调用被被代理的方法 before");	
            Object result = method.invoke(target,args);	
            System.out.println("调用被被代理的方法 after");	
            return result;	
        }	
    
    	
        /**	
         * 创建代理类实例	
         * @return	
         */	
        public T getProxyInstance(){	
            ClassLoader classLoader = target.getClass().getClassLoader();	
            Class[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();	
            Object proxy = Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,this);	
            return (T) proxy;	
        }	
    }

#### 实现原理 ####

> JDK动态代理是基于java反射来实现。

*  创建代理类的源码；
    
    > 拿到被代理类实现的接口类对象，遍历里面的方法，以字符串的形式拼凑出代理类源码（动态代理类与被代理类实现同一接口在此体现），将代理类的源码写到本地java文件
 *  将源码进行编译成字节码； 
    
    > 读取源码，编译java文件，得到.class字节码文件（的路径）
 *  将字节码加载到内存； 
 *  实例化代理类对象并返回给调用者

###     ###

### CGLIB实现动态代理 ###

#### 定义 ####

*  CGLIB是一个高性能的代码生成类库，被Spring广泛应用。其底层是通过ASM字节码框架生成类的字节码，达到动态创建类的目的。

#### 实现流程 ####

*  实现MethodInterceptor接口，创建自己的调用处理器
 *  通过Enhancer类增强工具, 创建代理类并生成相应的代理对象
 *  源码demo

**	
     * cglib动态代理实现	
     *	
     * @author 石玉森	
     **/	
    
    	
    public class CglibDynamicProxyFactory<T> implements MethodInterceptor {	
        /**	
         * 被代理类：委托类	
         */	
        private T target;	
        /**	
         * @param o           代理的对象(生成的被代理类的子类实例)	
         * @param method      被代理的方法	
         * @param objects     被代理的方法的参数	
         * @param methodProxy 代理的对的方法(生成的被代理类的子类实例)	
         * @return	
         * @throws Throwable	
         */	
        @Override	
        public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {	
            Object result = null;	
            System.out.println("调用被被代理的方法 before");	
    //        result = method.invoke(o,objects);//不对	
            result = method.invoke(this.target, objects);//可以	
    //        result = methodProxy.invoke(this.target, objects);//可以	
    //        result = methodProxy.invokeSuper(o, objects);//可以	
            System.out.println("调用被被代理的方法 after");	
            return result;	
        }	
        public T getProxyInstance(T target) {	
            this.target=target;	
            Enhancer enhancer = new Enhancer();	
            //设置创建子类的类,即指定为哪个类产生代理类	
            enhancer.setSuperclass(target.getClass());	
            /*设置回调函数 setCallback设置被代理类的public非final方法被调用时的处理类	
             * */	
            enhancer.setCallback(this);	
            //通过字节码技术动态创建子类实例	
            return (T) enhancer.create();	
        }	
    }

实现原理

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*  生成代理类的二进制字节码文件；
 *  加载二进制字节码，生成Class对象( 例如使用Class.forName()方法 )；
 *  通过反射机制获得实例构造，并创建代理类对象

### 静态代理、CGLIB与JDK实现动态代理的区别 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>代理模式</th> 
   <th>优点</th> 
   <th>缺点</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>静态代理</td> 
   <td>简单</td> 
   <td>代码不能复用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JDK动态代理</td> 
   <td>动态代码生成快</td> 
   <td>执行慢，强制实现接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CGLIB动态代理</td> 
   <td>生成代码慢</td> 
   <td>执行快，不需实现接口</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

###     ###

### 代理模式在spring中的应用 ###

#### spring AOP默认使用JDK动态代理实现。可以通过配置强制使用cglib代理。 ####

#### CopyOnWriteArrayList类使用代理模式实现 ####

/***	
    * 静态代理:实现List	
    * 随机存取：实现RandomAccess	
    * 克隆：实现Cloneable	
    */	
    public class CopyOnWriteArrayList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {	
        final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();	
        //委托类。初始化时即实例化，不像虚拟代理懒加载	
        private transient volatile Object[] array;	
    
    	
        public boolean add(E e) {	
            final ReentrantLock lock = this.lock;	
            lock.lock();	
            try {	
                Object[] elements = getArray();	
                int len = elements.length;	
                Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);	
                newElements[len] = e;	
                setArray(newElements);	
                return true;	
            } finally {	
                lock.unlock();	
            }	
        }	
    }

###     ###

### 代理模式在Struts2中的应用 ###

struts2中的拦截器实现

###     ###

### 代理模式在RPC中的应用 ###

/**	
    * 服务生产者	
    * 服务生产者接受到消费方的调用，通过反射调起实际接口	
    */	
    ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());	
    try {	
        String interfaceName = input.readUTF();	
        String methodName = input.readUTF();	
        Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();	
        Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();	
        ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());	
    
    	
        try {	
            if (!interfaceName.equals(interfaceClazz.getName())) {	
                throw new IllegalAccessException("Interface wrong, export:" + interfaceClazz  + " refer:" + interfaceName);	
            }	
            Method method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);	
            Object result = method.invoke(service, arguments);	
            output.writeObject(result);	
        } catch (Throwable t) {	
            output.writeObject(t);	
        } finally {	
            output.close();	
        }	
    } finally {	
        input.close();	
    }	
    
    	
    /**	
    * 服务消费方	
    * 服务消费方在本地通过代理的模式实例化代理类，代理类内部通过socket调用远程生产者	
    */	
    return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[]{interfaceClass},	
        new InvocationHandler() {	
            @Override	
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {	
                Socket socket =null;	
                try {	
                    socket = new Socket(host, port);	
                    ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());	
                    try {	
                        output.writeUTF(method.getName());	
                        output.writeObject(method.getParameterTypes());	
                        output.writeObject(args);	
                        ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());	
                        try {	
                            Object result = input.readObject();	
                            return result;	
                        } finally {	
                            input.close();	
                        }	
                    } finally {	
                        output.close();	
                    }	
                } finally {	
                    socket.close();	
                }	
            }	
        });

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[SpringCloud]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484030&idx=1&sn=7ad29239aca876e29155f5b1439281bb&chksm=fe396840c94ee156adfcd44c63a3b5c1cf93805cf592ad7d45bc5222c349ba6f552b553a5c09&scene=21#wechat_redirect
[Redis]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484172&idx=1&sn=cad78126f0367dbd67e0336b0b369b5d&chksm=fe396932c94ee0248ce1527844d9664a01e29a43b11b1910aa415facdc569c82a63cb07e44cf&scene=21#wechat_redirect
[Java]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484030&idx=2&sn=ddf120fcbfc45238e64662fd183156de&chksm=fe396840c94ee156a80b744033ac34d67e331545193d2f9d4f2943995aa4412a53fec023d599&scene=21#wechat_redirect
[Java 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484098&idx=1&sn=ba605ae1b35d6f2a8caef5901f0b86f6&chksm=fe3968fcc94ee1ea2493ce7faaab40316fa3954effa1613165b47955f5c097ef96c400b1485b&scene=21#wechat_redirect
[Linux]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484117&idx=1&sn=b4c6eb9b4027390767e92efad018a08e&chksm=fe3968ebc94ee1fdf40b5192f574b0e7cdc176663411c7f9f44c814a71a14139c510b0c35bf2&scene=21#wechat_redirect
[JVM]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484238&idx=1&sn=a30cd56a84f93da11bf916591612ef8d&chksm=fe396970c94ee066ef23c65375f88dd6ff727fd1c03c60ba61d1a9072a879cbb54084f779107&scene=21#wechat_redirect
[MySQL]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484315&idx=1&sn=8aaa78331f58909420c5e1d283d070e1&chksm=fe3969a5c94ee0b38f5152157b187f136a8dcb283039a715e8161d2e5fa98de92b66d0522cb4&scene=21#wechat_redirect
[RabbitMQ]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484392&idx=1&sn=700f4eb1b4b3ca3ac29f1445a3a3f79c&chksm=fe3969d6c94ee0c019e758880cc53d57496f6f104d76231d1e3eea8973558db5cc30611f8154&scene=21#wechat_redirect
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