设计模式之代理模式 静态代理、动态代理、Cglib代理模式

1 代理模式(Proxy)

1.1 代理模式的基本介绍

  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) 。
  4. 代理模式示意图
    在这里插入图片描述

2 静态代理

.2.1 静态代码模式的基本介绍

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 应用实例

 具体要求

  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
  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
package com.zy.proxy;


/**
 * @ClassName: StaticProxyTest
 * @Author: Tigger
 * @Title: 静态代理模式
 * @Datetime: 2020/8/11   9:19
 * @Package: com.zy.proxy
 */
//
public class StaticProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建被代理对象
        Student student = new Student("小脑斧","高二三班");
        //创建代理对象
        StudentProxy proxy = new StudentProxy();
        //代理对象和被代理对象关联
        proxy.person =student;
        //使用时,通过代理对象来调用被代理对象
        proxy.show();
        proxy.sleep();

    }
}
//第一步定义接口
interface  Person{
    void show();
    void sleep();
}
//创建被代理的对象
class Student implements Person{
    String name;
    String sclass;

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("我是"+sclass +"的学生,我叫"+name);

    }

    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("我是"+sclass +"的学生,"+name+"在睡觉");
    }

    public Student(String name, String sclass) {
        this.name = name;
        this.sclass = sclass;
    }
}
//创建代理类,对其进行扩展
class StudentProxy implements Person{
        Person person;
    @Override
    public void show() {
        person.show();
        System.out.println("代理类对被代理类进行扩展");
    }

    @Override
    public void sleep() {
    person.sleep();
        System.out.println("代理类对被代理类进行扩展");
    }
}

2.3 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
  4. 代理类和被代理类必须实现同一个接口,局限性比较大

3 动态代理

3.1 动态代理模式的基本介绍

  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

3.2 JDK 中生成代理对象的 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,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)

package com.zy.proxy;


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

/**
 * @ClassName: DynamicProxyTest
 * @Author: Tigger
 * @Title:
 * @Datetime: 2020/8/11   10:19
 * @Package: com.zy.proxy
 */
public class DynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Worker worker = new Worker("小脑斧",22);
        ProxyFactory factory = new ProxyFactory(worker);
        interface1 proxyInstance = (interface1)factory.getProxyInstance();
        proxyInstance.show();
        System.out.println("=====");
        proxyInstance.work();


    }
}
//创建代理工厂类  实现接口InvocationHandler
class ProxyFactory implements InvocationHandler{
    //第二步定义  成员变量记录 被代理的对象
     private Object target;

     //通过构造方法的参数列表 关联被代理的对象
    public  ProxyFactory (Object target){
        this.target=target;
    }

    //4 实现invoke方法 对目标对象进行控制     代理对象的方法被调用时会执行invoke方法

    /**
     *
     * @param proxy  代理对象
     * @param method  被代理的方法
     * @param args
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    //    System.out.println("proxy="+proxy);
        System.out.println("预处理的代码");
        Object invoke = method.invoke(target, args);//调用目标对象的方法

        System.out.println("目标对象方法调用后 。。。。处理的代码");
        return invoke;
    }
    //5 定义一个方法:getInstance 来创建代理对象
    public Object getProxyInstance(){
        /**Proxy.newProxyInstance(loader,interfaces,InvocationHandler)
         * loader 代理对象的类加载器
         * interfaces 代理对象要实现的接口
         * InvocationHandler  InvocationHandler的实现类对象
         *
         */
        Object proxy = Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this);
             return proxy;
    }

}
//6 定义被代理类   必须实现接口
class Worker implements interface1 {
    String name ;
    int age;

    public Worker(String name, int age) {
        this.name=name;
        this.age =age;

    }

    public void show(){
        System.out.println("我是一只小脑斧,我叫"+name+"今年"+age);
    }
    public  void work(){
        System.out.println("我是一只小脑斧,我叫"+name+"我在干活");
    }
}
interface interface1{
    void show();
    void work();
}

4 Cglib 代理

4.1 Cglib 代理模式的基本介绍

  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
  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
  1. 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

  1. 需要引入 cglib 的 jar 文件
  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:
  3. 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

package com.zy.proxy;


import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @ClassName: CglibProxyTest
 * @Author: Tigger
 * @Title:
 * @Datetime: 2020/8/11   11:23
 * @Package: com.zy.proxy
 */
public class CglibProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher("xx",12);
//        teacher.setAge(22);
//        teacher.setName("小脑斧");


        Teacher instance = (Teacher) new ProxyFactory1(teacher).getProxyInstance();

        String teach = instance.teach();

        System.out.println("teach=" + teach);


    }

}

class ProxyFactory1 implements MethodInterceptor {
    //维护一个目标对象
    private Object target;
    //构造器,传入一个需要被代理的对象

    public ProxyFactory1(Object target) {
        this.target = target;
    }

    //定义一个方法返回代理实例
    public Object getProxyInstance() {
        //创建一个工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置父类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //设置回调函数
        enhancer.setCallback(this);
        //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

    /**
     * 功能描述: 重写intercept方法,会调用目标对象的方法
     *
     * @Param: [o, method, objects, methodProxy]
     * @Return: java.lang.Object
     * @Author: Tigger
     */
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib代理模式开始~~");
        Object invoke = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("cglib代理模式结束~~");
        return invoke;
    }

}

class Teacher {
    private String name;
    private int age;

    public Teacher() {

    }

    public Teacher(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String teach() {
        System.out.println(getName() + "正在上课,老师今年" + getAge());
        return "i am teaching";
    }
}

5 几种常见的代理模式介绍— 几种变体

  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:主要使用在多线程编程中,完成多线程间同步工作同步代理:主要使用在多线程编程中,完成多线程间同步工作

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