尚硅谷设计模式学习（十三）代理模式

一、代理模式(Proxy)

1、基本介绍

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。

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。

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， 属于动态代理的范畴)   。

2、静态代理

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，然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

具体思路 

代理和目标的共同接口 

public interface ITeacher {
   public void teach();
}

目标类

public class TeachDao implements ITeacher{
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课....");
    }
}

 代理类

public class TeachDaoProxy implements ITeacher {
    //把目标聚合过来
    private ITeacher target;

    public TeachDaoProxy(ITeacher target){
        this.target=target;
    }

    public void teach() {
        System.out.println("代理模式开始");
        target.teach();
        System.out.println("代理模式结束");
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TeachDaoProxy teachDaoProxy = new TeachDaoProxy(new TeachDao());
        teachDaoProxy.teach();
    }
}

结果

代理模式开始
老师授课....
代理模式结束

静态代理优缺点

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。

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。 一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要维护。

3、动态代理

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

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)

• ClassLoader loader：指定当前目标对象使用的类加载器
• Class<?>[] interfaces : 目标对象实现的接口
• InvocationHandler h：执行目标对象方法时，触发事件发生器，会通过反射得到执行的目标对象方法

接口

public interface ITeacher {
   public void teach();
   public void sayHello(String name);
}

目标对象

public class TeachDao implements ITeacher {
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课....");
    }

    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("你好.." + name);
    }
}

代理类

public class ProxyFactory {
    //聚合目标对象
    private Object target;

    public ProxyFactory(Object target){
        this.target = target;
    }
    /*
    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
     */
    //动态代理
    public Object getProxyInstance(){
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {
                    /**
                     * 当我们通过代理类的对象调用方法a时，就会自动的调用如下方法 invoke()
                     * 将被代理类要执行的方法a的功能声明在incoke()中
                     * @param proxy 代理类的对象
                     * @param method 要调用的方法
                     * @param args 方法调用时所需要的参数
                     */
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println("JDK代理开始");
                        Object returnVal = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("JDK代理结束");
                        return returnVal;
                    }
        });
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        ProxyFactory factory = new ProxyFactory(new TeachDao());
        //为目标对象 创建 代理对象
        ITeacher proxyInstance = (ITeacher) factory.getProxyInstance();

        proxyInstance.teach();
        proxyInstance.sayHello("Tom");

        System.out.println(proxyInstance.getClass()); //class com.sun.proxy.$Proxy0
    }
}

结果

JDK代理开始
老师授课....
JDK代理结束
JDK代理开始
你好..Tom
JDK代理结束

4、Cglib代理

基本介绍

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

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。

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。

在 AOP  编程中如何选择代理模式：

• 目标对象需要实现接口，用 JDK 代理
• 目标对象不需要实现接口，用 Cglib  代理

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

1）需要的maven依赖

<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>2.2</version>
</dependency>

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。

目标类

public class TeachDao {
    public String teach(String name){
        System.out.println("教" + name + "学习");
        return "hello";
    }

    public final void sayHelloWorld(){
        System.out.println("Hello World");
    }

    public static void sayHello(){
        System.out.println("Hello");
    }
}

代理类

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
    //聚合目标对象
    private Object target;

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

    //返回target的代理对象
    public Object getProxyInstance(){
        //创建工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置父类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //设置回调函数
        enhancer.setCallback(this);
        //返回代理对象
        return enhancer.create();
    }

    //重写intercept()方法,实现了对于目标对象的方法调用
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("代理模式开始");
        Object returnVal = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("代理模式结束");
        return returnVal;
    }
}

客户端

这里为了测试使用，实际过程中不应该通过实例访问静态方法。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //目标对象
        TeachDao teachDao = new TeachDao();
        //代理工厂
        ProxyFactory factory = new ProxyFactory(teachDao);
        //获取代理对象
        TeachDao proxyInstance =(TeachDao) factory.getProxyInstance();

        String s = proxyInstance.teach("Tom");
        System.out.println(s);

        proxyInstance.sayHelloWorld();
        proxyInstance.sayHello();
    }
}

二、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