设计模式——代理模式

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

静态代理

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

应用实例

  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

代码实现

package com.atguigu.proxy.staticproxy;


//接口
public interface ITeacherDao {
	
	void teach(); // 授课的方法
}
package com.atguigu.proxy.staticproxy;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

	@Override
	public void teach() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 老师授课中  。。。。。");
	}

}
package com.atguigu.proxy.staticproxy;

//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
	}

}
package com.atguigu.proxy.staticproxy;

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();
	}

}

 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

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 )

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:

package com.atguigu.proxy.dynamic;

//接口
public interface ITeacherDao {

	void teach(); // 授课方法
	void sayHello(String name);
}
package com.atguigu.proxy.dynamic;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

	@Override
	public void teach() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 老师授课中.... ");
	}

	@Override
	public void sayHello(String name) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("hello " + name);
	}
	
}
package com.atguigu.proxy.dynamic;

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

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;
                    }
                });
    }


}
package com.atguigu.proxy.dynamic;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//创建目标对象
		ITeacherDao target = new TeacherDao();
		
		//给目标对象,创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
		ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
	
		// proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
		System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
		
		//通过代理对象,调用目标对象的方法
		//proxyInstance.teach();
		
		proxyInstance.sayHello(" tom ");
	}

}

Cglib 代理

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
  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,否则报错 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

Cglib 代理模式应用实例

package com.atguigu.proxy.cglib;

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";
	}
}
package com.atguigu.proxy.cglib;

import java.lang.reflect.Method;

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

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;
	}

}
package com.atguigu.proxy.cglib;

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);
	}

}

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: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

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