11-代理模式 VectorX

笔记来源:尚硅谷 Java 设计模式(图解+框架源码剖析)

[TOC]

代理模式

1、代理模式的基本介绍

  • 1)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
  • 2)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
  • 3)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
  • 4)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
    • Cglib 代理:可以在内存动态的创建对象,而不需要实现接口,它是属于动态代理的范畴

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2、静态代理

2.1、基本介绍

静态代理在使里时,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租同的接口或者是继承和同父类— 应用实例

2.2、应用实例

  • 1)定义一个接口:ITeacherDao
  • 2)目标对象TeacherDAO实现接口ITeacherDAO
  • 3)使用静态代理方式,就需要在代理对象TeacherDAOProxy中也实现ITeacherDAO
  • 4)调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象
  • 5)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

UML 类图

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核心代码

/**
 * 代理接口
 */
public interface ITeacherDao {
    void teach();
}
/**
 * 被代理对象
 */
public class TeacherDao implements ITeacherDao {
    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课中...");
    }
}
/**
 * 代理对象
 */
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {
    private ITeacherDao iTeacherDao;

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

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("准备授课...");
        iTeacherDao.teach();
        System.out.println("结束授课...");
    }
}

调用代理

//创建被代理对象
TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
//创建代理对象,聚合被代理对象
TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
//通过代理对象,调用被代理对象的方法
teacherDaoProxy.teach();

2.3、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)缺点:一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护

3、动态代理

3.1、基本介绍

  • 1)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
  • 2)代理对象的生成,是利用 JDK 的 APl,动态的在内存中构建代理对象
  • 3)动态代理也叫做:JDK 代理、接口代理

3.2、JDK 中生成代理对象的 API

  • 1)代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy

  • 2)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 newProxylnstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
    

UML 类图

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核心代码

// ITeacherDao与TeacherDao同上
/**
 * 代理工厂
 */
public class TeacherFactory {
    /**
     * 目标对象
     */
    private Object target;

    public TeacherFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object newProxyInstance() {
        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代理授课开始...");
                Object returnVal = method.invoke(target, args);
                System.out.println("JDK代理授课结束...");
                return returnVal;
            }
        });
    }
}

其中几个参数

  • 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触发事情处理器方法,把当前执行的目标对象方法作为参数传入

4、Cglib 代理

4.1、基本介绍

  • 1)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
  • 2)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。
  • 3)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
  • 4)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
  • 5)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

4.2、实现步骤

  • 1)需要引入cglib的 jar 文件

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  • 2)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

  • 3)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

4.3、应用实例

UML 类图

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核心代码

/**
 * 被代理对象
 */
public class TeacherDao {
    public String teach() {
        System.out.println("老师授课中...");
        return "Good";
    }
}

/**
 * 代理工厂类
 */
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
    /**
     * 目标对象
     */
    private Object target;

    /**
     * 构造函数
     *
     * @param target
     */
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }

    /**
     * 返回代理对象
     *
     * @return
     */
    public Object getProxyInstance() {
        // 1、创建工具类
        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();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib代理开始...");
        Object retVal = method.invoke(target, args);
        System.out.println("cglib代理结束...");
        return retVal;
    }
}

调用代理

//创建目标对象
TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
//通过代理工厂创建代理对象
TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao) new ProxyFactory(teacherDao).getProxyInstance();
//通过代理对象调用目标对象方法
String retVal = proxyInstance.teach();
System.out.println("retVal=" + retVal);

5、代理模式的变体

几种常见的代理模式介绍一几种变体

  • 1)防火墙代理:内网通过代理穿透防火墙,实现对公网的访问

  • 2)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

  • 3)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

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  • 4)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