Java设计模式之代理模式

基本介绍

• 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,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能。
• 被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、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， 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。

案例

具体要求：

• 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。

public interface ITeacherDao {
    void teacher();
}

public class TeacherDao implements ITeacherDao {
    @Override
    public void teacher() {
        System.out.println("老师上课了");
    }
}

// 静态代理 代理对象
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {
    private ITeacherDao target;

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

    @Override
    public void teacher() {
        System.out.println("before proxy");
        target.teacher();
        System.out.println("after proxy");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
        TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
        teacherDaoProxy.teacher();
    }
}

before proxy
老师上课了
after proxy

静态代理优缺点

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

• 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

动态代理应用实例

JDK代理

public interface ITeacherDao {

    void teach(); // 授课方法
    void sayHello(String name);
}

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);
    }

}

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的方法
                        Object returnVal = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("JDK代理提交");
                        return returnVal;
                    }
                });
    }


}

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 ");
    }
}

详情也可参考文章动态代理

Cglib代理模式

• 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

• 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

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";
	}
}

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;
	}

}

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(Proxy)的变体

几种常见的代理模式介绍— 几种变体

• 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。