设计模式-代理模式代理模式设计模式java

1.1 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) 。
代理模式示意图

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1.2 静态代理 1.2.1 基本介绍
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。
1.2.2 应用实例
思路分析图解(类图)

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代码实现

创建 ITeachService 接口

public interface ITeachService {/** * 教学方法 */ public void teach(); }
创建 TeachService 实现类

public class TeachService implements ITeachService{ @Override public void teach() { System.out.println(" 开始上课... "); } }
创建 TeachServiceProxy 代理类

public class TeachServiceProxy implements ITeachService{private TeachService teachService; public TeachServiceProxy(TeachService teachService) { this.teachService = teachService; }@Override public void teach() { System.out.println(" 准备上课... "); teachService.teach(); System.out.println(" 结束上课... "); } }
创建客户端调用

public class Client {public static void main(String[] args) { TeachServiceProxy teachServiceProxy = new TeachServiceProxy(new TeachService()); teachServiceProxy.teach(); // 输出 // 准备上课... // 开始上课... // 结束上课...} }

1.2.3 静态代理优缺点

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。

1.3 动态代理 1.3.1 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。

1.3.2 JDK中生成代理对象的API

代理类所在包：java.lang.reflect.Proxy
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 newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[]interfaces, InvocationHandlerh)

1.3.3 动态代理应用实例
将前面的静态代理改进成动态代理模式
思路图解(类图)

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代码实现

创建 ITeachService 接口

public interface ITeachService {public void teach(); public void select(String name); public String answer(String answer); }
创建 TeachService 实现类

public class TeachService implements ITeachService { @Override public void teach() { System.out.println(" 开始上课... "); }@Override public void select(String name) { System.out.println(" " + name + " 回答问题... "); }@Override public String answer(String answer) { System.out.println(" 答案是... "); return answer; } }
创建 TeachServiceProxy 代理类

public class TeachServiceProxy {// 要代理的对象 private Object target; // 构造方法 public TeachServiceProxy(Object target) { this.target = target; }// 获取代理对象 public Object getProxyInstance() { /** *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，使用泛型方法确认类型 *3.InvocationHandler h:事件处理，执行目标对象的方法时，会触发当前事件处理器方法，会把当前执行的目标对象的方法作为参数传入 */ 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(" 开始使用 JDK 代理..."); // 反射机制调用目标对象的方法 Object invoke = method.invoke(target, args); System.out.println(" 结束使用 JDK 代理... "); return invoke; } }); } }
创建客户端调用

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建目标对象 TeachService teachService = new TeachService(); // 创建代理类 TeachServiceProxy teachServiceProxy = new TeachServiceProxy(teachService); // 获取代理对象 ITeachService instance = (ITeachService) teachServiceProxy.getProxyInstance(); // 调用方法 instance.teach(); instance.select("Tom"); String answer = instance.answer("Java is best language"); System.out.println(" answer = " + answer); // 输出 // 开始使用 JDK 代理... // 开始上课... // 结束使用 JDK 代理... // 开始使用 JDK 代理... // Tom 回答问题... // 结束使用 JDK 代理... // 开始使用 JDK 代理... // 答案是... // 结束使用 JDK 代理... // answer = Java is best language } }

1.4 Cglib 代理 1.4.1 基本介绍

静态代理和 JDK 代理模式都要求目标对象实现一个接口，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 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。

1.4.2 实现步骤

需要引入Cglib 的 Jar 包

cglib cglib 2.2.2 asm asm 3.2 asm asm-commons 3.2 asm asm-tree 3.2
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 .
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。

1.4.3 应用实例
将前面的案例用Cglib代理模式实现
思路图解(类图)

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代码实现

创建 TeachService 类

public class TeachService {public void teach() { System.out.println(" 开始上课... "); }public void select(String name) { System.out.println(" " + name + " 回答问题... "); }public String answer(String answer) { System.out.println(" 答案是... "); return answer; }}
创建 TeachServiceProxy 代理类

public class TeachServiceProxy implements MethodInterceptor {// 目标对象 private Object target; // 构造器 public TeachServiceProxy(Object target) { this.target = target; }// 创建一个代理对象 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(); }// 重写 intercept 方法，会调用目标对象的方法 @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { System.out.println(" 开始 cglib 代理... "); Object invoke = method.invoke(target, args); System.out.println(" 结束 cglib 代理... "); return invoke; } }
【设计模式-代理模式】创建客户端调用

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建目标对象 TeachService teachService = new TeachService(); // 创建代理类 TeachServiceProxy teachServiceProxy = new TeachServiceProxy(teachService); // 获取代理对象 TeachService instance = (TeachService) teachServiceProxy.getProxyInstance(); // 调用方法 instance.teach(); instance.select("Tom"); String answer = instance.answer("Java is best language"); System.out.println(" answer = " + answer); // 输出 // 开始 cglib 代理... // 开始上课... // 结束 cglib 代理... // 开始 cglib 代理... // Tom 回答问题... // 结束 cglib 代理... // 开始 cglib 代理... // 答案是... // 结束 cglib 代理... // answer = Java is best language} }