代理设计模式8--代理模式探索

        写在最前面:关于代理模式,我准备写两篇博客。第一篇写基本的代理模式,并提供常用的代理工具类,第二篇在实战中如何使用代理模式----使用注解式AOP操作常用的Controller层代码。

        另外推荐关于代理模式的深度好文:

        谈谈JAVA的代理模式认识 一——为什么使用代理模式

        java的动态代理机制详解

        代理模式(Proxy Pattern),静态代理 VS 动态代理

一、定义

        代理模式:为目标对象提供一种代理以控制对目标对象的访问。在某些情况下,一个对象不适合或者不能直接引用目标对象(比如包访问权限的类),而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用, 其特征是代理类与委托类(真实对象)有同样的接口。

        代理类就像秘书一样,为老板代理一些琐碎的事情,管事的还是老板。


二、分类

        静态代理,JDK动态代理,Cglib动态代理。


三、静态代理

        优点:不修改目标对象,同时对目标对象进行功能扩展。

        缺点:类多,代码重复,维护难
        1. 静态代理很麻烦,需要大量的代理类
代理类与目标类拥有相同的接口,每一个代理类只能代理一个目标类,如果目标类很多,那么代理类也会变得很多。
        2. 代码重复,因为代理类与目标类都实现了相同的接口,那么也就是说有两个类实现了这个接口,有很多重复的代码。
        3.代码维护成本高
另外,如果接口增加了一个方法,那么实现类需要去实现这个方法,代理类也要去实现这个方法,这增加了代码维护的难度。
        下面是一个简单的例子
package me.jay.designPattern;

/**
 * Created by jay.zhou on 2018/4/19.
 */
//被代理的对象或者说是委托对象,实现了接口
public class Subject implements Operation{
    @Override
    public void function() {
        System.out.println("主体操作");
    }
}
//代理的对象,与委托对象实现了相同的接口
class Proxy implements Operation{
    //持有委托对象的引用
    private Subject subject;
    //使用构造函数接收
    public Proxy(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }

    /**
     * 在执行委托对象之前,加入增强操作
     * 一般在实际中有:日志,安全,事务,缓存等操作
     *
     */
    @Override
    public void function() {
        System.out.println("增强操作,如 日志,安全,事务,缓存");
        subject.function();
        System.out.println("后置处理,如记录操作时间");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个真实对象
        Subject realObject = new Subject();
        //创建一个代理对象
        Proxy proxy = new Proxy(realObject);
        //执行代理对象
        proxy.function();
        /**
         * 运行结果:
         * 增强操作,如 日志,安全,事务,缓存
         * 主体操作
         * 后置处理,如记录操作时间
         *
         */

    }
}

//业务接口,有一个function方法需要实现
interface Operation{
    void function();
}

四、JDK动态代理

        优点:代理类的字节码文件在程序运行的时候,由Java反射生成。
        缺点:JDK动态代理只能代理有接口的目标类。

总是说“运行时”,到底什么才是运行时?运行时是指并不是在Java代码中定义的,而是相关Java类的字节码文件在JVM在运行的时候,根据我们在Java代码中的“指示”,动态的生成了相关类的字节码文件,就好比我们自己写了那个类一样。泛型也是这个道理。编译时是指,在JVM运行之前就定义好了相关的Java类。
        下面是一个简单的例子
package me.jay.designPattern;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * Created by jay.zhou on 2018/4/19.
 */
public class DynamicProxy implements InvocationHandler{
    //被代理的对象的引用,或者说是委托对象,也可以称它为真实对象
    private Object target;

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

    public Object getInstance(){
        /**
         * 参数1:类加载器
         * 参数2:被代理对象所实现的接口,我们动态生成的代理类也将实现这些接口
         * 参数3:使用哪个调用处理器的invoke方法,当前就使用这个类的实例对象的invoke方法
         *
         */
        return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),this);
    }

    /**
     *
     * @param proxy   生成的代理对象的引用
     * @param method  代理对象调用的方法
     * @param args    参数数组
     * @return        调用此方法的结果
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //前置增强
        System.out.println("增强操作,如 日志,安全,事务,缓存");
        //调用被代理对象的业务方法
        Object result = method.invoke(target,args);
        System.out.println("后置增强,用于记录数据,或者记录时间,将数据存到全局map中等");
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //业务实现类实现了Operatino接口
        Operation subject = new Subject();
        //创建动态代理对象
        DynamicProxy proxy = new DynamicProxy(subject);
        //创建代理实例对象
        Operation proxyInstance = (Operation)proxy.getInstance();
        //调用代理对象的方法,包裹了真实对象的方法
        proxyInstance.function();
    }
}


五、Cglib动态代理

        
        如果目标没有实现接口,那么可以用cglib动态代理。cglib是针对类来实现代理的,它生成目标类的一个子类作为代理类。缺点就是不能对final修饰的类进行代理,final修饰的类不能生成子类。
        下面是一个简单的例子
package me.jay.designPattern;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Created by jay.zhou on 2018/4/19.
 */
//要cglib与asm的相关jar包,这个类用于继承,重写intercept方法
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    //被代理的对象,或者是说是真实对象,委托对象
    private Object target;

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

    /**
     * 创建代理对象
     *
     * @return       创建出来的代理对象,是真实对象的一个子类
     */
    public Object getInstance() {
        //创建代理对象的工厂
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置代理对象的父类是当前的真实对象
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        // 回调方法,当调用代理对象的时候,让真实对象去操作
        enhancer.setCallback(this);
        // 创建代理对象,并返回
        return enhancer.create();
    }

    /**
     *
     * @param proxy       代理对象的引用
     * @param method      要被执行的方法
     * @param args        方法参数
     * @param methodProxy 为生成的代理类对方法的代理引用
     * @return            方法执行的返回结果
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //前置增强
        System.out.println("增强操作,如 日志,安全,事务,缓存");
        Object result = method.invoke(target,args);
        System.out.println("后置增强,用于记录数据,或者记录时间,将数据存到全局map中等");
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Temp temp = new Temp();
        CglibProxy proxy = new CglibProxy(temp);
        Temp tempInstance = (Temp)proxy.getInstance();
        tempInstance.login();
        /**
         * 运行结果:
         * 增强操作,如 日志,安全,事务,缓存
         * 临时登录
         * 后置增强,用于记录数据,或者记录时间,将数据存到全局map中等
         */
    }
}

class Temp {
    public void login(){
        System.out.println("临时登录");
    }
}


 

六、增强工具类例子

        

        在类中添加抽象方法,让子类去继承它,实现其它增强的方法。这有点像拦截器的感觉了。重写invoke方法,父类的用super.invoke()方法回调。

        

package me.jay.designPattern;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * Created by jay.zhou on 2018/4/19.
 */
public abstract class DynamicProxy implements InvocationHandler{
    //被代理的对象的引用,或者说是委托对象,也很称它为真实对象
    private Object target;

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

    //前处理
    public abstract Object prehandle();
    //后处理
    public abstract Object posthandle();

    public Object getInstance(){
        /**
         * 参数1:类加载器
         * 参数2:被代理对象所实现的接口,我们动态生成的代理类也将实现这些接口
         * 参数3:使用哪个调用处理器的invoke方法,当前就使用这个类的实例对象的invoke方法
         *
         */
        return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),this);
    }

    /**
     *
     * @param proxy   生成的代理对象的引用
     * @param method  代理对象调用的方法
     * @param args    参数数组
     * @return        调用此方法的结果
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //调用被代理对象的业务方法
        Object result = method.invoke(target, args);
        return result;
    }
}

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