静态代理和动态代理
代理模式主要应用的场景是:当某些类由于一些原因不方便直接访问或者修改,需要通过一个代理类作为桥梁,来实现间接访问并扩展功能。
静态代理
假设我们有一个游戏模块,包含各种不同类型的游戏,我们需要在游戏开始和结束的时候加入提示,让我们看看利用静态代理怎么实现这个需求:
上面的UML图定义了一个游戏接口(Game),格斗游戏类(FightingGame)和射击游戏类(ShootingGame)分别实现了该接口,代码如下: ```java public interface Game { public void playGame(); } ``` ```java public class FightingGame implements Game { public void playGame() { System.out.println("FightingGame"); } } ``` ```java public class ShootingGame implements Game { public void playGame() { System.out.println("ShootingGame"); } } ``` 假如我们要在游戏开始前打印"Game Start",在游戏结束时打印"Game Over",为此我们定义一个代理类(GameProxy): ```java public class GameProxy implements Game {private Game game;
public GameProxy(Game game) {
this.game = game;
}
public void playGame() {
if(game!=null) {
System.out.println("Game Start!");
game.playGame();
System.out.println("Game Over!");
}
}
}
新建一个测试类:
```java
public class MyTestClass {
@Test
public void demo01() {
ShootingGame shootingGame = new ShootingGame();
Game game = new GameProxy(shootingGame);
game.playGame();
}
@Test
public void demo02() {
FightingGame fightingGame = new FightingGame();
Game game = new GameProxy(fightingGame);
game.playGame();
}
}
运行两个测试方法,将分别打印出:
Game Start!
FightingGame
Game Over!
Game Start!
ShootingGame
Game Over!
动态代理
我们用另一个游戏场景来演示动态代理的使用(∩_∩)。
在LOL里有一个英雄是狂野女猎手(俗称豹女),她有人形和猎豹两种形态,每种形态下都有对应的技能,UML如图:
上面的UML图定义了人形态(Human)和猎豹形态(Leopard)两种接口,女猎手类(Huntress)同时实现了这两种接口,代码如下:
public interface Human {
/** 变身为猎豹 */
public void transformIntoLeopard();
/** 向目标投掷标枪,返回伤害值 */
public int throwJavelin(String enemy);
/** 在指定位置放置陷阱 */
public void setTrap(int x, int y);
}
public interface Leopard {
/** 变身为人形 */
public void transformIntoHuman();
/** 爪击,返回伤害值 */
public int clawAttack();
}
public class Huntress implements Human, Leopard {
public void transformIntoLeopard() {
System.out.println("变身为猎豹");
}
public int throwJavelin(String enemy) {
System.out.println("对" + enemy + "造成100点伤害");
return 100;
}
public void setTrap(int x, int y) {
System.out.println("在(" + x + ", " + y + ")处放置了一个陷阱");
}
public void transformIntoHuman() {
System.out.println("变身为人形");
}
public int clawAttack() {
System.out.println("对前方敌人共造成200点伤害");
return 200;
}
}
不同于静态代理需要建立实体代理类,我们直接在测试模块用代码创建动态代理:
public class MyTestClass {
@Test
public void demo01() {
Huntress huntress = new Huntress();
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
huntress.getClass().getClassLoader(),
Huntress.class.getInterfaces(),
new HuntressInvocationHandler(huntress));
Human humanProxy = (Human)proxy;
humanProxy.transformIntoLeopard();
humanProxy.setTrap(25,50);
humanProxy.throwJavelin("武器大师");
Leopard leopardProxy = (Leopard)proxy;
leopardProxy.transformIntoHuman();
leopardProxy.clawAttack();
}
}
Proxy.newProxyInstance方法的声明如下:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h);
loader -- 指定用哪个类加载器去加载代理类
interfaces -- 代理类需要实现的接口列表,在本例中length是2
h -- 可简单理解为"方法调用处理器实例",InvocationHandler是JDK中专门用于实现动态代理的接口,它有一个invoke方法去处理代理实例上的方法调用并返回结果
下面的代码定义了一个HuntressInvocationHandler,它继承自InvocationHandler:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
public class HuntressInvocationHandler implements InvocationHandler {
public Huntress huntress;
public HuntressInvocationHandler(Huntress huntress) {
this.huntress = huntress;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("------------------------------------------");
System.out.println("当前方法:" + method.getName());
String argsString = Arrays.toString(args);
System.out.println("当前参数:" + argsString);
System.out.println("*****开始施放技能!*****");
Object result = method.invoke(huntress, args);
System.out.println("*****结束施放技能!*****");
if(result!=null) {
System.out.println("*****造成"+result+"点伤害*****");
}
return result;
}
}
invoke方法的声明如下:
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable;
proxy -- 代理类本身的一个实例。这个参数大部分情况下不需要关注。
method -- 当前调用的方法
args -- 当前调用方法的参数列表
运行测试方法,将打印下列信息:
--------------------------------------------------------
当前方法:transformIntoLeopard
当前参数:null
*****开始施放技能!*****
变身为猎豹
*****结束施放技能!*****
--------------------------------------------------------
当前方法:setTrap
当前参数:[25, 50]
*****开始施放技能!*****
在(25, 50)处放置了一个陷阱
*****结束施放技能!*****
--------------------------------------------------------
当前方法:throwJavelin
当前参数:[武器大师]
*****开始施放技能!*****
对武器大师造成100点伤害
*****结束施放技能!*****
*****造成100点伤害*****
--------------------------------------------------------
当前方法:transformIntoHuman
当前参数:null
*****开始施放技能!*****
变身为人形
*****结束施放技能!*****
--------------------------------------------------------
当前方法:clawAttack
当前参数:null
*****开始施放技能!*****
对前方敌人共造成200点伤害
*****结束施放技能!*****
*****造成200点伤害*****
总结
静态代理要求代理类和委托类实现同一个接口,代理类在编译期生成,效率高。相应缺点是会多出一些代理类。
动态代理不要求代理类和委托类实现同一个接口(没有实现接口的类无法使用动态代理),它是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象,但由于它是通过反射来代理方法,在性能上会有所消耗。