设计模式——代理模式
1.代理模式（Proxy）
1.1代理模式的基本介绍
- 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) 。
2.静态模式
2.1静态代理模式的基本介绍
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。
2.2静态代理模式的应用案例
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
类图
代码
ITeacherDao接口
//接口
public interface ITeacherDao {
void teach(); // 授课的方法
}
TeacherDao类 目标类
public class TeacherDao implements ITeacherDao {
@Override
public void teach() {
System.out.println(" 老师授课中 。。。。。");
}
}
TeacherDaoProxy 代理对象 静态代理
//代理对象,静态代理
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
private ITeacherDao target; // 目标对象，通过接口来聚合
//构造器
public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
this.target = target;
}
@Override
public void teach() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("开始代理 完成某些操作。。。。。 ");//方法
target.teach();
System.out.println("提交。。。。。");//方法
}
}
Clint类测试
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建目标对象(被代理对象)
TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
//创建代理对象, 同时将被代理对象传递给代理对象
TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
//通过代理对象，调用到被代理对象的方法
//即：执行的是代理对象的方法，代理对象再去调用目标对象的方法
teacherDaoProxy.teach();
}
}
2.3静态代理模式的优缺点
- 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
3.动态模式
3.1 动态代理模式的基本介绍
- 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
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(ClassLoader loader, Class[] interfaces,InvocationHandler h )
3.3 动态代理应用实例
应用实例要求
将前面的静态代理改进成动态代理模式(即：JDK 代理模式)
类图
代码
ITeacherDao接口
//接口
public interface ITeacherDao {
void teach(); // 授课方法
void sayHello(String name);
}
TeacherDao 目标类
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);
}
}
ProxyFactory
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 {
// TODO Auto-generated method stub
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;
}
});
}
}
4.Cglib代理
4.1 Cglib 代理模式的基本介绍
- 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： 1. 目标对象需要实现接口，用 JDK 代理 2. 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
4.2 Cglib 代理模式实现步骤
- 需要引入 cglib 的 jar 文件
- 在内存中动态构建子类，注意代理的类不能为 final，否则报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
4.3 Cglib 代理模式应用实例
应用实例要求
将前面的案例用 Cglib 代理模式实现
类图
代码
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);
}
}
5.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。
- 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