设计模式-代理模式

定义：

代理模式：使用代理对象完成用户请求，屏蔽用户对真实对象的访问。
在软件设计中，使用代理模式的场景很多，比如处于安全考虑，需要屏蔽用户直接访问真实对象；或者在远程调用中，需要使用代理类处理远程方法调用的技术细节；也可以为了提升系统性能，对象真实对象进行封装，从而达到延迟加载的目的。

结构：

角色	作用
主题接口	定义代理类和真实主题对外方法，也是代理类代理真实主题的方法
真实主题	真正实现业务逻辑的类
代理类	用来代理和封装真实主题
Main	客户端，使用代理类和主题接口完成工作

应用场景：

假设有个数据据查询数据功能，在查询数据前，需要获得数据库连接。软件启动时，初始化所有类，此时尝试获取数据库连接。当系统有大量类似操作叠加时，会使得系统启动速度变得非常缓慢。
在系统启动时，将消耗资源阿娜最多的方法使用代理模式分离，就可以加快系统启动速度，减少用户等待时间。而用户在真正查询数据时，再由代理类，单独去加载真实的数据库查询类。这个过程就是使用代理模式实现延迟加载。

UML：

代码：

public interface IDBQuery {
    String request();
}

public class DBQuery implements IDBQuery {

    public DBQuery() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
    @Override
    public String request() {
        return "request string";
    }
}

public class DBQueryProxy implements IDBQuery {

    private DBQuery real;

    @Override
    public String request() {
        //在真正需要时,才创建真实对象
        if (real == null) {
            real = new DBQuery();
        }
        return real.request();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        IDBQuery query = new DBQueryProxy();
        query.request();
    }
}

动态代理：

动态代理是指在运行时，动态生成代理类。即，代理类的字节码将在运行时生成并加载到当前的ClassLoader。
好处：
1. 不需要为真实主题写一个形式上完全一样的封装类
2. 使用动态代理的生成方法可以在运行时指定代理类的执行逻辑，提升系统的灵活性

实现方式：

1. JDK自带的动态代理
2. CGLIB
3. Javassist
4. ASM

JDK动态代理使用：

public class JDKDBQueryHandler implements InvocationHandler{

    IDBQuery real;
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if (real ==null) {
            real = new DBQuery();
        }
        return real.request();
    }
}

public static IDBQuery createJDKProxy() {
        return (IDBQuery) Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(),
            new Class[]{IDBQuery.class}, new JDKDBQueryHandler());
    }

CDLIB使用：

public class CglibDBQueryInterceptor implements MethodInterceptor {
    IDBQuery real;
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        if (real == null) {
            real = new DBQuery();
        }
        return real.request();
    }
}

public static IDBQuery createCglibProxy() {
    Enhancer enhancer = new Enhancer();
    //指定切入器,定义代理类逻辑
    enhancer.setCallback(new CglibDBQueryInterceptor());
    //指定实现接口
    enhancer.setInterfaces(new Class[]{IDBQuery.class});
    //生成代理类实例
    return (IDBQuery) enhancer.create();
}

Javassist使用：

Javassist生成动态代理类可以使用两种方式：一种是使用代理工厂创建，另一种通过使用动态代码创建。
使用代理工厂：

public class JavassistDBQueryHandler implements MethodHandler {
    IDBQuery real;
    @Override
    public Object invoke(Object o, Method method, Method method1, Object[] objects) throws Throwable {
        if (real == null) {
            real = new DBQuery();
        }
        return real;
    }
}

public static IDBQuery createJavassistPRoxy() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
        proxyFactory.setInterfaces(new Class[]{IDBQuery.class});
        Class aClass = proxyFactory.createClass();
        IDBQuery query = (IDBQuery) aClass.newInstance();
        ((ProxyObject) query).setHandler(new JavassistDBQueryHandler());
        return query;
    }

使用动态代码：

public static IDBQuery createJavassistByteCodeDynProxy() throws NotFoundException, CannotCompileException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        ClassPool classPool = new ClassPool(true);
        //定义类名
        CtClass ctClass = classPool.makeClass(IDBQuery.class.getSimpleName() + "Javassist-ByteCodeProxy");
        //需要实现接口
        ctClass.addInterface(classPool.get(IDBQuery.class.getName()));
        //添加构造函数
        ctClass.addConstructor(CtNewConstructor.defaultConstructor(ctClass));
        //添加类的字段信息
        ctClass.addField(CtField.make("public " + IDBQuery.class.getName() + " real;", ctClass));
        String name = DBQuery.class.getName();
        //添加方法
        ctClass.addMethod(CtMethod.make("public String request() {if(real ==null) real = new  "
            + name + "(); return real.request();}", ctClass));
        //基于以上信息,生成动态类
        Class aClass = ctClass.toClass();
        //生成动态类的实例
        return (IDBQuery) aClass.newInstance();
    }