设计模式之代理模式

一、代理模式概念

  即Proxy Pattern，23种java常用设计模式之一。代理模式的定义：对其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。（来源百度百科）

二、代理模式中的角色

UML图：

代理模式中的角色：

• 接口
  声明了目标类及代理类对象的共同接口，这样在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。
• 目标对象
  即需要被代理的对象，就是真正实现业务的对象。
• 代理对象角色
  代理对象内部含有目标对象的引用，从而可以在任何时候操作目标对象；代理对象和目标对象具有统一的接口，以便可以再任何时候替代目标对象。

三、代理模式的作用

1. 隐藏真正的业务对象
2. 增强业务对象的功能，即调用前后进行预处理和相关的后置处理
3. 实现延迟加载的功能

四、静态代理

  静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,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。
代码示例：

• 接口 IUserDao.java

public interface IUserDao {
    void save();
}

• 目标对象 UserDao.java

public class UserDao implements IUserDao {
    public void save() {
        System.out.println("----业务处理！----");
    }
}

• 代理对象 UserDaoProxy.java

public class UserDaoProxy implements IUserDao{
    //共同接口，用来保存目标对象
    private IUserDao target;
    public UserDaoProxy(IUserDao target){
        this.target=target;
    }
    public void save() {
        System.out.println("预处理...");
        target.save();//执行目标对象的方法
        System.out.println("后置处理...");
    }
}

• 测试

public class App {
   public static void main(String[] args) {
        //目标对象
        UserDao target = new UserDao();
        //代理对象,把目标对象传给代理对象,建立代理关系
        UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(target);
        proxy.save();//执行的是代理的方法
    }
}

总结：
  通过上面的代码示例可以发现，需要手动创建代理对象，如果有很多需要代理的对象时，就需要创建很多的代理对象，这样会造成类的数量过多。如果解决代理类过多的问题，下面通过介绍动态代理可以找到想要的答案。

五、动态代理（JDK代理）

  在Java中实现动态代理的方式有两种，其中一种是JDK代理，一种是Cglib代理。JDK代理是基于Java反射机制实现的一种代理方式，使用该代理方式时，目标对象必须实现一个接口。cglib动态代理是利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理，所以不要求目标对象必须实现一个接口。下面主要分析JDK的动态代理实现方式：

1、JDK中生成代理对象的API

1>、Proxy类
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 )

注意该方法是在Proxy类中是静态方法,且接收的三个参数依次为:

• ClassLoader loader 指定当前目标对象使用类加载器,获取加载器的方法是固定的
• Class<?>[] interfaces 目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型
• 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,会把当前执行目标对象的方法作为参数传入

2>、InvocationHandler 类
每一个动态代理类都必须要实现InvocationHandler这个接口。该接口类只有下面一个方法，每当我们通过代理对象调用一个方法的时候，这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler接口的 invoke 方法来进行调用。

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

2、代码实现

• 创建代理对象工厂类 ProxyFactory.java
  在该工厂类中，主要封装了存储目标对象的变量target，通过构造函数实现该变量的初始化；然后getProxyInstance()方法 通过JDK的api实现了代理对象的创建工作。

public class ProxyFactory{

    //维护一个目标对象
    private Object target;
    public ProxyFactory(Object target){
        this.target=target;
    }

   //给目标对象生成代理对象
    public Object getProxyInstance(){
        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("开始事务2");
                        //执行目标对象方法
                        Object returnValue = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("提交事务2");
                        return returnValue;
                    }
                }
        );
    }

}

• 测试类 App.java

 public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标对象
        IUserDao target = new UserDao();
        // 【原始的类型 class cn.itcast.b_dynamic.UserDao】
        System.out.println(target.getClass());
        // 给目标对象，创建代理对象
        IUserDao proxy = (IUserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        // class $Proxy0   内存中动态生成的代理对象
        System.out.println(proxy.getClass());
        // 执行方法   【代理对象】
        proxy.save();
    }
}

六、CGLIB动态代理

详细内容请参考《CGLIB动态代理实现原理》

参考文档

1、《InvocationHandler和Proxy(Class)的动态代理机制详解》