代理模式

作者: 我可能是个假开发 | 来源:发表于2019-05-02 19:24 被阅读28次

代理模式

一、概念

代理模式是指，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户类和目标对象之间起到中介的作用。

使用代理对象，是为了在不修改目标对象的基础上，增强主业务逻辑。
客户类真正的想要访问的对象是目标对象，但客户类真正可以访问的对象是代理对象。
客户类对目标对象的访问是通过访问代理对象来实现的。
代理类与目标类要实现同一个接口。

对于代理模式，需要注意以下几点：
（1）代理类和目标类要实现同一个接口，即业务接口。
（2）客户类对目标类的调用均是通过代理类完成的。
（3）代理类的执行既执行了对目标类的增强业务逻辑，又调用了目标类的主业务逻辑。

代理模式.png

根据代理关系建立的时间不同，可以将代理分为两类：

静态代理
动态代理

二、静态代理

静态代理是指，代理类在程序运行前就已经定义好，其与目标类的关系在程序运行前就已经确立。

demo：
需求：目标类中小写的abc转为大写大ABC（不改变目标类的代码）

TargetService：

package com.hcx.design.pattern.proxy.staticproxy;

/**
 * 主业务接口
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public interface TargetService {
    //目标方法
    String doFirst();
    void doSecond();
}

TargetServiceImpl：

package com.hcx.design.pattern.proxy.staticproxy;

/**
 * 目标类
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class TargetServiceImpl implements TargetService{

    public String doFirst() {
        System.out.println("执行doFirst()");
        return "abc";
    }

    public void doSecond() {
        System.out.println("执行doSecond()方法");
    }
}

ProxyServiceImpl:

package com.hcx.design.pattern.proxy.staticproxy;

/**
 * 代理类
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class ProxyServiceImpl implements TargetService{

    private TargetService targetService;

    public ProxyServiceImpl(TargetService targetService) {
        this.targetService = targetService;
    }

    public String doFirst() {
        String result = targetService.doFirst();
        return result.toUpperCase();
    }

    public void doSecond() {
        targetService.doSecond();
    }
}

MyTest:

package com.hcx.design.pattern.proxy.staticproxy;

/**
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class MyTest {

    public static void main(String[] args) {
//        TargetService targetService = new TargetServiceImpl();
        TargetService targetService = new ProxyServiceImpl(new TargetServiceImpl());
        //写完上面这句话，我突然一愣：这特喵不是装饰模式吗？？？！！！
        String result = targetService.doFirst();
        System.out.println("result是："+result);
        targetService.doSecond();
        /**
         *  执行doFirst()
            result是：abc
            执行doSecond()方法
         */
        /**
         * 增强之后：
         * 执行doFirst()
           result是：ABC
           执行doSecond()方法
         */
    }
}

三、动态代理

动态代理是指，程序在整个运行过程中根本就不存在目标类的代理类，目标对象的代理对象只是由代理生成工具（如代理工厂类）在程序运行时由 JVM 根据反射等机制动态生成的。代理对象与目标对象的代理关系在程序运行时才确立。
对比静态代理，静态代理是指在程序运行前就已经定义好了目标类的代理类。代理类与目标类的代理关系在程序运行之前就确立了。

1.JDK动态代理

通过JDK的java.lang.reflect.Proxy 类实现动态代理，会使用其静态方法newProxyInstance()，依据目标对象、业务接口及业务增强逻辑三者，自动生成一个动态代理对象。

public static newProxyInstance ( ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler handler)
loader：目标类的类加载器，通过目标对象的反射可获取
interfaces：目标类实现的接口数组，通过目标对象的反射可获取
handler：业务增强逻辑，需要再定义。

InvocationHandler 接口:
实现了 InvocationHandler 接口的类用于加强目标类的主业务逻辑。这个接口中有一个方法 invoke()，具体加强的代码逻辑就是定义在该方法中的。程序调用主业务逻辑时，会自动调用 invoke()方法。

invoke()方法:

public Object invoke ( Object proxy, Method method, Object[] args)
proxy：代表生成的代理对象
method：代表目标方法
args：代表目标方法的参数

由于该方法是由代理对象自动调用的，所以这三个参数的值不用程序员给出。第二个参数为 Method 类对象，该类有一个方法也叫invoke()，可以调用目标类的目标方法。
这两个 invoke()方法，虽然同名，但无关:

public Object invoke ( Object obj, Object... args)
obj：表示目标对象
args：表示目标方法参数，就是其上一层 invoke 方法的第三个参数

该方法的作用是：调用执行 obj 对象所属类的方法，这个方法由其调用者 Method 对象确定。
在代码中，一般的写法为method.invoke(target, args);
其中，method 为上一层 invoke 方法的第二个参数。
这样，即可调用了目标类的目标方法。

TargetService:

package com.hcx.design.pattern.proxy.jdkdynamicproxy;

/**
 * 主业务接口
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public interface TargetService {

    //目标方法
    String doFirst();
    void doSecond();

}

TargetServiceImpl:

package com.hcx.design.pattern.proxy.jdkdynamicproxy;

/**
 * 目标类
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class TargetServiceImpl implements TargetService {

    public String doFirst() {
        System.out.println("执行doFirst()");
        return "abc";
    }

    public void doSecond() {
        System.out.println("执行doSecond()方法");
    }
}

MyTest:

package com.hcx.design.pattern.proxy.jdkdynamicproxy;

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

/**
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        final TargetService targetService = new TargetServiceImpl();

        /**
         * newProxyInstance:获取对应目标类的代理对象.
         * ClassLoader loader:目标类的类加载器
         * Class<?>[] interfaces:目标类所实现的所有接口
         * InvocationHandle h:InvocationHandler的实例
         */
        TargetService proxyService = (TargetService) Proxy.newProxyInstance(
                targetService.getClass().getClassLoader(),
                targetService.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {
                    /**
                     * invoke:调用对应的目标类的方法.
                     * @param proxy 代理对象
                     * @param method 目标方法
                     * @param args 目标方法参数列表
                     * @return
                     * @throws Throwable
                     */
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        //调用目标方法
                        Object result = method.invoke(targetService, args);
                        if(result!=null){
                            result = ((String)result).toUpperCase();
                        }
                        return result;
                    }
                }
        );

        String result = proxyService.doFirst();
        System.out.println("result="+result);
        proxyService.doSecond();
        /**
         *  执行doFirst()
            result=ABC
            执行doSecond()方法
         */
    }
}

注意：使用jdk的动态代理要求目标类必须实现接口，其底层的执行原理与静态代理相同。

2.CGLIB动态代理

CGLIB(Code Generation Library)是一个开源项目，是一个强大的、高性能的、高质量的代码生成类库。它可以在运行期扩展和增强 Java 类。Hibernate 用它来实现持久对象的字节码的动态生成，Spring 用它来实现 AOP 编程。

使用 JDK 的 Proxy 实现代理，要求目标类与代理类实现相同的接口。
若目标类不存在接口，则无法使用该方式实现。
但对于无接口的类，要为其创建动态代理，就要使用 CGLIB 来实现。CGLIB 代理的生成原理是生成目标类的子类，而子类是增强过的，这个子类对象就是代理对象。
所以，使用CGLIB 生成动态代理，要求目标类必须能够被继承，即不能是 final 的类。

CGLIB 包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架 ASM(Java 字节码操控框架)，来转换字节码并生成新的类。
CGLIB 是通过对字节码进行增强来生成代理的。

TargetService:

package com.hcx.design.pattern.proxy.cglibdynamicproxy;

/**
 * 目标类
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class TargetService {

    public String doFirst(){
        System.out.println("执行doFist()方法");
        return "abc";
    }

    public void doSecond(){
        System.out.println("执行doSecond()方法");
    }
}

MyCglibFactory：

package com.hcx.design.pattern.proxy.cglibdynamicproxy;

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

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class MyCglibFactory implements MethodInterceptor {

    private TargetService targetService;

    public MyCglibFactory(TargetService targetService) {
        this.targetService = targetService;
    }

    public TargetService myCglibFactory(){

        //创建增强器对象
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //指定目标类，即父类
        enhancer.setSuperclass(TargetService.class);
        //设置回调接口对象(一个类实现了Callback接口，那么该类的对象就是回调对象)
        /**
         * 当前类实现了MethodInterceptor接口，而MethodInterceptor又继承了CallBack,
         * 所以当前类实现了Callback接口，所以当前类就是一个回调对象
         */
        enhancer.setCallback(this);
        //返回代理对象
        return (TargetService) enhancer.create();
    }

    /**
     * 回调方法
     * @param o 代理对象
     * @param method 代理对象的方法
     * @param objects 方法参数
     * @param methodProxy 代理对象方法的代理对象
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //调用目标方法
        Object result = method.invoke(targetService, objects);
        if(result!=null){
            result = ((String) result).toUpperCase();
        }
        return result;
    }
}

MyTest:

package com.hcx.design.pattern.proxy.cglibdynamicproxy;

/**
 * Created by hongcaixia on 2019/5/2.
 */
public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        TargetService proxyService = new MyCglibFactory(new TargetService()).myCglibFactory();
        String result = proxyService.doFirst();
        System.out.println("result="+result);
        proxyService.doSecond();
        /**
         * 执行doFist()方法
           result=ABC
           执行doSecond()方法
         */
    }
}

注意，使用MethodInterceptor需要手动添加两个jar：
在idea中的步骤：
File-->Project Structure-->Modules:

手动引入第三方依赖.png

cglib动态代理也可以使用接口的方式，在此不再赘述，代码详见文末的链接。

方法回调设计：
在 Java 中，就是类 A 调用类 B 中的某个方法 b，然后类 B 又在某个时候反过来调用类 A中的某个方法 a，对于 A 来说，这个 a 方法便叫做回调方法。
Java 的接口提供了一种很好的方式来实现方法回调。
这个方式就是定义一个简单的接口，在接口之中定义一个我们希望回调的方法。这个接口称为回调接口。

在上面的例子中，
MyCglibFactory类就相当于前面所说的 A类，
而 Enhancer 类则是 B 类。
A 类中调用了 Enhancer 类的setCallback(this)方法，并将回调
对象 this 作为实参传递给了 Enhancer 类。Enhancer 类在后续执行过程中，会调用 A 类中的intercept()方法，这个 intercept()方法就是回调方法。

代码链接：https://github.com/GitHongcx/design_pattern/tree/master/src/main/java/com/hcx/design/pattern/proxy

代理模式

代理模式

一、概念

二、静态代理

三、动态代理

1.JDK动态代理

2.CGLIB动态代理

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