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设计模式之代理模式

二营长的笔记   2019-11-26 我要评论

什么是代理模式

代理模式就是为一个对象提供一个代理对象,由这个代理对象控制对该对象的访问。

理解代理模式,可以对照生活中的一些具体例子,比如房产中介、二手车交易市场、经纪人等。

为什么要用代理模式

通过使用代理模式,我们避免了直接访问目标对象时可能带来的一些问题,比如:远程调用,需要使用远程代理来帮我们处理一些网络传输相关的细节逻辑;可能需要基于某种权限控制对目标资源的访问,可以使用保护代理等。

总的来说,通过是用代理模式,我们可以控制对目标对象的访问,可以在真实方法被调用前或调用后,通过代理对象加入额外的处理逻辑。

代理模式分类

代理模式分为静态代理和动态代理。动态代理根据实现不同又可细分为JDK动态代理和cglib动态代理。

静态代理是由程序员创建或工具生成代理类的源码,再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件,代理类和委托类的关系在运行前就确定了。

动态代理是在实现阶段不用关心代理类,而在运行时动态生成代理类的。

静态代理

以房哥买房子为例,用代码实现静态代理。

1、首先建立一个Seller接口

public interface Seller {
    void sell();
}

2、创建实现类,房哥,有一个方法,就是买房子

public class FangGe implements Seller{
    @Override
    public void sell() {
        System.out.println("房哥要出手一套四合院");
    }
}

3、买房子需要找到买家,达成交易后还要办理过户等其他手续,房哥只想卖房收钱就完了。因此,需要找一个代理来帮房哥处理这些杂事。

我们创建一个代理类FangGeProxy,代理类也需要实现Seller接口,行为上要保持和FangGe一样,都是要卖房子。同时该代理类还需要持有房哥的引用。

public class FangGeProxy implements Seller{
    private FangGe fangGe;

    public FangGeProxy(FangGe fangGe){
        this.fangGe = fangGe;
    }
    @Override
    public void sell() {
        findBuyer();
        fangGe.sell();
        afterSell();
    }
    
    public void findBuyer(){
        System.out.println("代理帮助寻找买主");
    }
    
    public void afterSell(){
        System.out.println("达成交易后,办理相关手续");
    }
}

可以看到,房哥的代理类通过findBuyer()和afterSell()两个方法帮助房哥完成了其他一些杂事。

4、测试类

public class StaticProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Seller seller = new FangGeProxy(new FangGe());
        seller.sell();
    }
}

输出:

代理帮助寻找买主
房哥要出手一套四合院
达成交易后,办理相关手续

最后,看下类图

静态代理的问题:

1、由于静态代理类在编译前已经确定了代理的对象,因此静态代理只能代理一种类型的类,如果要给大量的类做代理,就需要编写大量的代理类;

2、如果我们要给Seller,也就是目标对象要增加一些方法,则需要同步修改代理类,不符合开闭原则。

JDK动态代理

JDK的动态代理依赖于jdk给我们提供的类库实现,是一种基于接口实现的动态代理,在编译时并不知道要代理哪个类,而是在运行时动态生成代理类。同时也解决了静态代理中存在的问题。

我们接上上面静态代理的例子,继续实现JDK的动态代理。

1、我们建一个方法转发的处理器类,该类需要实现InvocationHandler接口。

public class SellerInvocationHandler implements InvocationHandler {

    // 要代理的真实对象
    private Object target;

    /**
     * 使用Proxy类静态方法获取代理类实例
     */
    public Object getProxyInstance(Object target){
        this.target = target;
        Class<?> clazz = target.getClass();
        return Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);
    }
    
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        before();
        Object obj = method.invoke(this.target, args);
        after();
        return obj;
    }

    private void before() {
        System.out.println("执行方法前");
    }
    
    private void after() {
        System.out.println("执行方法后");
    }
}

2、新建JDK动态代理测试类,首先代理房哥卖房子

public class JDKDynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {

        // new一个房哥,下面帮房哥找个代理
        FangGe fangGe = new FangGe();
        SellerInvocationHandler sellerInvocationHandler = new SellerInvocationHandler();
        
        // 房哥的代理对象
        Seller seller = (Seller) sellerInvocationHandler.getProxyInstance(fangGe);
        seller.sell();

    }
}

输出:

执行方法前
房哥要出手一套四合院
执行方法后

可以看到,完成了代理。

3、接下来我们新建另外一个类,User类,并使用JDK动态代理完成代理User类

public interface IUser {
    void sayHello();

    void work();
}

public class UserImpl implements IUser{
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("hello,我是小明");
    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("我正在写代码");
    }
}

修改测试类,

public class JDKDynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {

/*        // new一个房哥,下面帮房哥找个代理
        FangGe fangGe = new FangGe();
        SellerInvocationHandler sellerInvocationHandler = new SellerInvocationHandler();

        // 房哥的代理对象
        Seller seller = (Seller) sellerInvocationHandler.getProxyInstance(fangGe);
        seller.sell();*/

        // 代理user类
        IUser user = new UserImpl();
        SellerInvocationHandler sellerInvocationHandler = new SellerInvocationHandler();
        IUser userProxy = (IUser) sellerInvocationHandler.getProxyInstance(user);
        userProxy.sayHello();
        userProxy.work();

    }
}

输出:

执行方法前
hello,我是小明
执行方法后
执行方法前
我正在写代码
执行方法后

可以看到,我们SellerInvocationHandler 并未做任何改动,它便能为UserImpl类生成代理,并在执行方法的前后增加额外的执行逻辑。

cglib动态代理

JDK动态代理有一个局限就是,被代理的类必须要实现接口。如果被代理的类没有实现接口,则JDK动态代理就无能为力了。这个时候该cglib动态代理上场了。

CGLIB是一个功能强大,高性能的代码生成包。它为没有实现接口的类提供代理,为JDK的动态代理提供了很好的补充。通常可以使用Java的动态代理创建代理,但当要代理的类没有实现接口或者为了更好的性能,CGLIB是一个好的选择。

1、新建一个MyCglibInterceptor,实现MethodInterceptor接口。该类类似于JDK动态代理中的InvocationHandler实例,是实现cglib动态代理的主要类。

public class MyCglibInterceptor implements MethodInterceptor {

    public Object getCglibProxyInstance(Object object){
        // 相当于Proxy,创建代理的工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(object.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        before();
        Object obj = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
        after();
        return obj;
    }

    private void before() {
        System.out.println("执行方法之前");
    }

    private void after() {
        System.out.println("执行方法之后");
    }
}

2、新建cglib动态代理的测试类,先代理上面例子中的User类。

public class CglibDynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyCglibInterceptor myCglibInterceptor = new MyCglibInterceptor();
        IUser userCglibProxy = (IUser) myCglibInterceptor.getCglibProxyInstance(new UserImpl());
        userCglibProxy.sayHello();
        userCglibProxy.work();
    }
}

输出:

执行方法之前
hello,我是小明
执行方法之后
执行方法之前
我正在写代码
执行方法之后

3、新建一个类HelloWorld,不实现任何接口,为该类实现动态代理。

public class HelloWorld {
    public void hello(){
        System.out.println("世界这么大,我想去看看");
    }
}

测试代理类

public class CglibDynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
/*        MyCglibInterceptor myCglibInterceptor = new MyCglibInterceptor();
        IUser userCglibProxy = (IUser) myCglibInterceptor.getCglibProxyInstance(new UserImpl());
        userCglibProxy.sayHello();
        userCglibProxy.work();*/

        // 代理未实现任何接口的类
        MyCglibInterceptor myCglibInterceptor = new MyCglibInterceptor();
        HelloWorld helloWorldProxy = (HelloWorld) myCglibInterceptor.getCglibProxyInstance(new HelloWorld());
        helloWorldProxy.hello();
    }
}

输出:

执行方法之前
世界这么大,我想去看看
执行方法之后

使用cglib动态代理,我们实现了对普通类的代理。

(完)

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