12.java设计模式之代理模式

基本介绍:

  • 代理模式(Proxy)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,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能,想在访问一个类时做一些控制
  • 代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或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(需要实际的类文件)、动态代理 (JDK 代理、接口代理)和Cglib理代理(可以在内存动态的创建对象,而不需要实现接口, 他是属于动态代理的范畴)

静态代理:

  • 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

  • 代理对象类也需要创建一个文件

  • UMl类图

  • 代码实现

    • public interface ITeacherDao {
      
         // 接口父类
         void teach();
      
      }
      
      // 真实对象实现类
      class TeacherDao implements ITeacherDao {
      
         @Override
         public void teach() {
             System.out.println("目标对象teach...");
         }
      
      }
      
      // 代理对象实现类
      class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {
      
         // 聚合真实对象(本次使用的接口)
         private ITeacherDao teacherDao;
      
         public TeacherDaoProxy(ITeacherDao teacherDao) {
             this.teacherDao = teacherDao;
         }
      
         @Override
         public void teach() {
             // 在执行真实目标方法前后可做一些额外的事情,对真实目标方法进行强
             System.out.println("静态代理前置增强");
             // 执行真实对象的目标方法
             teacherDao.teach();
             System.out.println("静态代理后置增强");
         }
      }
      
      
    • public class Client {
         public static void main(String[] args) {
             // 创建代理对象
             TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(new TeacherDao());
             // 执行增强的目标方法
             teacherDaoProxy.teach();
         }
      }
      
  • 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

jdk动态代理:

  • 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动态代理生成的代理对象和真实对象时兄弟关系,都有共同的父接口,必须得有接口

  • UMl类图

  • 代码实现

    • public class ProxyFactory {
      
         private Object object;
      
         public ProxyFactory(Object object) {
             this.object = object;
         }
      
         public Object getProxyInstance() {
             /**直接使用jdk的Proxy类的newProxyInstance即可 注意:生成的代理对象和真实对象是兄弟关系
              * 参数1:目标对象的类加载器
              * 参数2:目标对象的接口数组(为了方便知道目标对象中有哪些方法,代理对象可以调用)
              * 参数3:事件处理,代理对象调用方法时,所调用的逻辑(直接使用匿名内部类)
              */
             return Proxy.newProxyInstance(
                     this.object.getClass().getClassLoader(),this.object.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler() {
                 @Override
                 public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable {
                     /**
                      * 代理对象调用方法时,所调用的逻辑
                      * 参数1:代理对象 参数2:所调用的真实方法 参数3:调用真实方法的参数列表
                      * 在执行真实目标方法前后可做一些额外的事情,对真实目标方法进行强
                      * 通过反射调用真实对象的真实方法
                      */
                     System.out.println("jdk动态代理前置增强");
                     // 执行真实对象的目标方法
                     Object invoke = method.invoke(object,args);
                     System.out.println("jdk动态代理后置增强");
                     return invoke;
                 }
             });
         }
      }
      
    • public class Client {
         public static void main(String[] args) {
             // 创建代理工厂
             ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new TeacherDao());
             // 获取代理对象 调用增强方法
             ITeacherDao teacherDao = (ITeacherDao) proxyFactory.getProxyInstance();
             teacherDao.teach();
             System.out.println(teacherDao.getClass()); // 在内存中动态生成的代理对象 class com.sun.proxy.$Proxy0
         }
      }
      
      

cglib动态代理:

  • 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

  • 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 SpringAOP,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

  • 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

  • 注意问题

    • 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
  • UML类图

  • 代码实现

    • <!--pom 中导入cglib依赖-->
      <dependency>
         <groupId>cglib</groupId>
         <artifactId>cglib</artifactId>
         <version>2.1_3</version>
      </dependency>
      
    • public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
      
         private Object object;
      
         public ProxyFactory(Object object) {
             this.object = object;
         }
      
         public Object getProxyInstance() {
             // 创建工具类 或使用静态方法 Enhancer.create() 其中所需要的回调对象直接使用匿名内部类 new MethodInterceptor
             Enhancer enhancer = new Enhancer();
             // 设置父类 注意所生成的代理对象和真实对象是父子关系,所以要求父类不能被final修饰 所拦截的方法不能是final和static
             enhancer.setSuperclass(this.object.getClass());
             // 设置回调 this代表本身,代理对象执行方法时会调用MethodInterceptor接口的intercept方法,而本类实现了该接口,所以直接设置this即可
             enhancer.setCallback(this);
             // 创建代理对象
             return enhancer.create();
         }
      
         @Override
         public Object intercept(Object o,Object[] objects,MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
             /**
              * 这个方法和jdk动态代理中的new InvocationHandler 中的 invoke方法作用一样 起拦截作用
              * 参数1:代理对象 参数2:执行的真实对象的方法 参数3:真实方法的参数列表 参数4:真实方法的代理对象
              * 在执行真实目标方法前后可做一些额外的事情,对真实目标方法进行强
              * 通过反射调用真实对象的真实方法
              */
             System.out.println("cglib动态代理前置增强");
             // 执行真实对象的目标方法
             Object invoke = method.invoke(object,objects);
             System.out.println("cglib动态代理后置增强");
             return invoke;
         }
      }
      
      
    • public class Client {
         public static void main(String[] args) {
             // 创建代理工厂
             ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new TeacherDao());
             // 获取代理对象 调用增强方法 为什么debug时会调用多次?
             ITeacherDao teacherDao = (ITeacherDao) proxyFactory.getProxyInstance();
             teacherDao.teach();
             System.out.println(teacherDao.getClass()); // 在内存中动态生成的代理对象 TeacherDao$$EnhancerByCGLIB$$a5278286
         }
      }
      

其他代理:

  • 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: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(通过代理对象和真实对象和进行交互来抱枕线程安全)

注意事项:

  • 缺点: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
  • 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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