设计模式学习——代理模式

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.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。
2. 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
3. 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（可以再内存动态的创建对象，而不需要实现接口，它是属于动态代理点额范畴）。

静态代理

静态代理的基本介绍

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

静态代理类图实例

说明：

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接口
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。

静态代理代码实例

public interface ITeacherDao {
    void teach(); //授课的方法
}

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

//代理对象
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {

    private ITeacherDao target;//目标对象，通过接口来聚合


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

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("开始代理,完成某些操作......");
        target.teach();
        System.out.println("代理结束");
    }
}

测试用例

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //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();
    }
}

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. 一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要维护。

动态代理

动态代理模式基本介绍

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API，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。

JDK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

动态代理类图实例

动态代理代码实例

public interface ITeacherDao {

    void teach();

    void sayHello(String name);
}

被代理对象

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);
    }
}

代理工厂

public class ProxyFactory {

    //维护一个目标对象，Object
    private Object target;

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

    //给目标对象生成一个代理对象
    public Object getProxyInstance(){

        /**
         * public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
         *                                           Class<?>[] interfaces,
         *                                           InvocationHandler h)
         * 参数说明:
         *   1. ClassLoader：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，使用泛型的方式确认类型
         *   3. InvocationHandler h：事件处理，执行目标对象的方法时，会触发事件处理器
         *   的方法，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 {
                        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;
                    }
                });
    }
}

测试用例

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        ITeacherDao target = new TeacherDao();
        //给目标对象创建代理对象，可以转为ITeacherDao
        ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        //打印信息：proxyInstanceclass com.sun.proxy.$Proxy0
        //说明：内存中动态生成了代理对象
        System.out.println("proxyInstance" + proxyInstance.getClass());

        //通过代理对象调用目标对象得方法。
        proxyInstance.teach();

        proxyInstance.sayHello("Tom");
    }
}

Cglib代理

Cglib代理模式得基本介绍

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得对象，并没有实现任何得接口，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：
   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
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

Cglib代理模式类图实例

说明：

1. 给目标对象target创建一个代理对象
2. 重写intercept方法，实现对被代理对象（目标对象）方法调用

Cglib代理模式代码实例

被代理对象

public class TeacherDao {
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课中，我是Cglib代理，不需要实现接口");
    }
}

代理工厂

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
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        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;
    }
}

测试用例

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //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，出发intercept方法，从而实现对目标对象的调用
        proxyInstance.teach();
    }
}

代理模式（Proxy）的变体

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。
4. 同步代理
   主要使用再多线程编程中，完成多线程间同步工作