Java设计模式之（五）——代理模式 Java设计模式之（五）——代理

1、什么是代理模式

Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.

Proxy Pattern:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
说人话：在不改变原始类（或叫被代理类）代码的情况下，通过引入代理类来给原始类附加功能，比如Spring AOP。
2、代理模式定义

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①、Subject
抽象主题角色，可以是抽象类，可以是接口，是一个最普通的业务类定义，无特殊要求。
②、RealSubject
真实主题角色，也叫被代理角色，是业务逻辑的具体执行者。
③、Proxy
代理主题角色，也叫代理类，它负责对真实角色的应用，把所有抽象主题类定义的方法限制委托给真实主题角色实现，并在真实主题角色处理前后做一些预处理或善后工作。
通用代码如下：

/** * 抽象主题类 */ public interface Subject { void doSomething(); }

/** * 真实主题角色 */ public class RealSubject implements Subject{@Override public void doSomething() { //TODO 具体执行的事 } }

/** * 代理主题角色 */ public class Proxy implements Subject{ //要代理的具体实现类 private Subject realSubject; public Proxy(Subject realSubject){ this.realSubject = realSubject; } @Override public void doSomething() { this.before(); realSubject.doSomething(); this.after(); }// 预处理 private void before(){ // TODO }// 善后处理 private void after(){ // TODO } }

3、代理模式的两种实现
比如用代理模式实现统计某个接口的耗时。
3.1 静态代理 ①、基于接口编程
抽象主题类：

public interface IUserController { // 登录 String login(String username,String password); // 注册 String register(String username,String password); }

具体主题类：

public class UserController implements IUserController{ @Override public String login(String username, String password) { // TODO 登录逻辑 return null; }@Override public String register(String username, String password) { // TODO 注册逻辑 return null; } }

代理主题类：

public class UserControllerProxy implements IUserController{ private IUserController userController; public UserControllerProxy(IUserController userController){ this.userController = userController; } @Override public String login(String username, String password) { long startTime = System.currentTimeMillis(); // 登录逻辑 userController.login("username","password"); long endTime = System.currentTimeMillis(); long responseTime = endTime - startTime; System.out.println("接口响应时间："+responseTime); return null; }@Override public String register(String username, String password) { long startTime = System.currentTimeMillis(); // 注册逻辑 userController.register("username","password"); long endTime = System.currentTimeMillis(); long responseTime = endTime - startTime; System.out.println("接口响应时间："+responseTime); return null; } }

测试：
因为原始类 UserController 和代理类 UserControllerProxy 实现相同的接口，是基于接口而非实现编程,将UserController类对象替换为UserControllerProxy类对象，不需要改动太多代码

public class StaticProxyTest { public static void main(String[] args) { IUserController userController = new UserControllerProxy(new UserController()); userController.login("username","password"); userController.register("username","password"); } }

在上面的代码中，代理类和具体主题类需要实现相同的接口，假如具体主题类没有实现接口，并且不是我们开发维护的（比如来自第三方接口），我们要统计这个第三方接口的耗时，那应该如何实现代理模式呢？
②、基于继承
继承具体主题类，然后扩展其方法即可，直接看代码。

public class UserControllerProxy extends UserController { @Override public String login(String username, String password) { long startTime = System.currentTimeMillis(); // 登录逻辑 super.login("username","password"); long endTime = System.currentTimeMillis(); long responseTime = endTime - startTime; System.out.println("接口响应时间："+responseTime); return null; }@Override public String register(String username, String password) { long startTime = System.currentTimeMillis(); // 注册逻辑 super.register("username","password"); long endTime = System.currentTimeMillis(); long responseTime = endTime - startTime; System.out.println("接口响应时间："+responseTime); return null; } }

3.2 动态代理在上面的例子中，有两个问题：
①、我们需要在代理类中，将具体主题类中的所有的方法，都重新实现一遍，并且为每个方法都附加相似的代码逻辑，如果方法很多，重复代码也会很多。
②、如果要添加的附加功能的类有不止一个，我们需要针对每个类都创建一个代理类。
那该如何解决上面的问题呢？答案就是动态代理（Dynamic Proxy）。

动态代理：不事先为每个原始类编写代理类，而是在运行的时候，动态地创建原始类对应的代理类，然后在系统中用代理类替换掉原始类。

JDK动态代理：

public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {private Object target; public DynamicProxyHandler(Object target){ this.target = target; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { long startTime = System.currentTimeMillis(); Object result = method.invoke(this.target, args); long endTime = System.currentTimeMillis(); long responseTime = endTime - startTime; System.out.println("接口响应时间："+responseTime); return result; } }

测试：

public class DynamicProxyTest { public static void main(String[] args) { // 1、创建具体主题类 IUserController userController = new UserController(); // 2、创建 Handler DynamicProxyHandler proxyHandler = new DynamicProxyHandler(userController); // 3、动态产生代理类 IUserController o = (IUserController)Proxy.newProxyInstance(userController.getClass().getClassLoader(), userController.getClass().getInterfaces(), proxyHandler); o.login("username","password"); o.register("username","password"); } }

这是 JDK 动态代理，利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理，代理对象是在程序运行时产生的，而不是编译期，要求是具体主题类必须实现接口。
另外一种方式是 Cglib 动态代理。CGLIB(Code Generation Library)是一个基于ASM的字节码生成库，它允许我们在运行时对字节码进行修改和动态生成，也就是通过修改字节码生成子类来处理。
Cglib 动态代理：

public class UserController{ public String login(String username, String password) { // TODO 登录逻辑 System.out.println("登录"); return null; }public String register(String username, String password) { // TODO 注册逻辑 System.out.println("注册"); return null; } }

注意：真实主题类是没有实现接口的。

public class CglibDynamicProxy implements MethodInterceptor { private Object target; public CglibDynamicProxy(Object target){ this.target = target; }// 给目标创建代理对象 public Object newProxyInstance(){ // 1.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（代理对象） return enhancer.create(); }@Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { long startTime = System.currentTimeMillis(); Object result = method.invoke(this.target, args); long endTime = System.currentTimeMillis(); long responseTime = endTime - startTime; System.out.println("接口响应时间："+responseTime); return result; } }

测试：

public class CglibDynamicProxyTest { public static void main(String[] args) { UserController userController = new UserController(); CglibDynamicProxy cglibDynamicProxy = new CglibDynamicProxy(userController); UserController o = (UserController)cglibDynamicProxy.newProxyInstance(); o.login("username","password"); o.register("username","password"); } }

4、代理模式优点
①、职责清晰
真实的角色就是实现实际的业务逻辑，不用关心其他非本职责的事务，通过后期的代理完成一件事务，附带的结果就是编程简洁清晰。
②、高扩展性
具体主题角色是随时都会发生变化的，只要它实现了接口，甭管它如何变化，代理类完全都可以在不做任何修改的情况下使用。
5、代理模式应用场景
①、业务系统的非功能性需求开发
这是最常用的一个场景。比如：监控、统计、鉴权、限流、事务、幂等、日志。我们将这些附加功能与业务功能解耦，放到代理类中统一处理，让程序员只需要关注业务方面的开发。
典型例子就是 SpringAOP。
②、RPC
【Java设计模式之（五）——代理模式】RPC（远程代理）框架也可以看作一种代理模式，通过远程代理，将网络通信、数据编解码等细节隐藏起来。客户端在使用 RPC 服务的时候，就像使用本地函数一样，无需了解跟服务器交互的细节。除此之外，RPC 服务的开发者也只需要开发业务逻辑，就像开发本地使用的函数一样，不需要关注跟客户端的交互细节。