设计模式之代理模式
概述
代理(Proxy)是一种设计模式,提供了对目标对象另外的访问方式;即通过代理对象访问目标对象.代理模式为另一个对象提供一个替身或占位符以控制对这个对象的访问。其实就是代理就是做到类似转发的功能，针对不同代理，转发的具体实现不同。这里使用到编程中的一个思想:不要随意去修改别人已经写好的代码或者方法,如果需改修改,可以通过代理的方式来扩展该方法
代理模式的关键点是:代理对象与目标对象.代理对象是对目标对象的扩展,并会调用目标对象
解决问题
从原理知道他就是控制客户对一个对象的访问，它跟现实中的中介代理类似，只是作为代表做一些受理工作，真正执行的并不是它自己。比如买火车票，外面有很多火车票代理点，我们直接去代理点买票就好而不用跑到火车票买了（暂时不考虑网购哈）。
UML
1. 1静态代理
静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,被代理对象与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类.
下面举个案例来解释:
模拟保存动作,定义一个保存动作的接口:IUserDao.java,然后目标对象实现这个接口的方法UserDao.java,此时如果使用静态代理方式,就需要在代理对象(UserDaoProxy.java)中也实现IUserDao接口.调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象.
需要注意的是,代理对象与目标对象要实现相同的接口,然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法
代码示例:
接口:IUserDao.java
/**
* 接口
*/
public interface IUserDao {
void save();
}
目标对象:UserDao.java
/**
* 接口实现
* 目标对象
*/
public class UserDao implements IUserDao {
public void save() {
System.out.println("----已经保存数据!----");
}
}
代理对象:UserDaoProxy.java
/**
* 代理对象,静态代理
*/
public class UserDaoProxy implements IUserDao{
//接收保存目标对象
private IUserDao target;
public UserDaoProxy(IUserDao target){
this.target=target;
}
public void save() {
System.out.println("开始事务...");
target.save();//执行目标对象的方法
System.out.println("提交事务...");
}
}
测试类:App.java
/**
* 测试类
*/
public class App {
public static void main(String[] args) {
//目标对象
UserDao target = new UserDao();
//代理对象,把目标对象传给代理对象,建立代理关系
UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(target);
proxy.save();//执行的是代理的方法
}
}
静态代理总结:
1.可以做到在不修改目标对象的功能前提下,对目标功能扩展.
2.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,类太多.同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护.
如何解决静态代理中的缺点呢?答案是可以使用动态代理方式
静态代理总结:
1.可以做到在不修改目标对象的功能前提下,对目标功能扩展.
2.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,类太多.同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护.
如何解决静态代理中的缺点呢?答案是可以使用动态代理方式
1.2.动态代理
动态代理有以下特点:
1.代理对象,不需要实现接口
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(需要我们指定创建代理对象/目标对象实现的接口的类型)
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 )
注意该方法是在Proxy类中是静态方法,且接收的三个参数依次为:
ClassLoader loader,:指定当前目标对象使用类加载器,获取加载器的方法是固定的Class<?>[] interfaces,:目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型InvocationHandler h:事件处理,执行目标对象的方法时,会触发事件处理器的方法,会把当前执行目标对象的方法作为参数传入
代码示例:
接口类IUserDao.java以及接口实现类,目标对象UserDao是一样的,没有做修改.在这个基础上,增加一个代理工厂类(ProxyFactory.java),将代理类写在这个地方,然后在测试类(需要使用到代理的代码)中先建立目标对象和代理对象的联系,然后代用代理对象的中同名方法
代理工厂类:ProxyFactory.java
/**
* 创建动态代理对象
* 动态代理不需要实现接口,但是需要指定接口类型
*/
public class ProxyFactory{
//维护一个目标对象
private Object target;
public ProxyFactory(Object target){
this.target=target;
}
//给目标对象生成代理对象
public Object getProxyInstance(){
return Proxy.newProxyInstance(
target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("开始事务2");
//执行目标对象方法
Object returnValue = method.invoke(target, args);
System.out.println("提交事务2");
return returnValue;
}
}
);
}
}
测试类:App.java
/**
* 测试类
*/
public class App {
public static void main(String[] args) {
// 目标对象
IUserDao target = new UserDao();
// 【原始的类型 class cn.itcast.b_dynamic.UserDao】
System.out.println(target.getClass());
// 给目标对象，创建代理对象
IUserDao proxy = (IUserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
// class $Proxy0 内存中动态生成的代理对象
System.out.println(proxy.getClass());
// 执行方法 【代理对象】
proxy.save();
}
}
总结:
代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则不能用动态代理
1.3.Cglib代理
上面的静态代理和动态代理模式都是要求目标对象是实现一个接口的目标对象,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,这个时候就可以使用以目标对象子类的方式类实现代理,这种方法就叫做: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的扩展.
- JDK的动态代理有一个限制,就是使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口,如果想代理没有实现接口的类,就可以使用Cglib实现.
- 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和synaop,为他们提供方法的interception(拦截)
- Cglib包的底层是通过使用一个小而块的字节码处理框架ASM来转换字节码并生成新的类.不鼓励直接使用ASM,因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉.
Cglib子类代理实现方法:
1.需要引入cglib的jar文件,但是Spring的核心包中已经包括了Cglib功能,所以直接引入pring-core-3.2.5.jar即可.
2.引入功能包后,就可以在内存中动态构建子类
3.代理的类不能为final,否则报错
4.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.
代码示例:
目标对象类:UserDao.java
/**
* 目标对象,没有实现任何接口
*/
public class UserDao {
public void save() {
System.out.println("----已经保存数据!----");
}
}
Cglib代理工厂:ProxyFactory.java
/**
* Cglib子类代理工厂
* 对UserDao在内存中动态构建一个子类对象
*/
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
//维护目标对象
private Object target;
public ProxyFactory(Object target) {
this.target = target;
}
//给目标对象创建一个代理对象
public Object getProxyInstance(){
//1.工具类
Enhancer en = new Enhancer();
//2.设置父类
en.setSuperclass(target.getClass());
//3.设置回调函数
en.setCallback(this);
//4.创建子类(代理对象)
return en.create();
}
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
System.out.println("开始事务...");
//执行目标对象的方法
Object returnValue = method.invoke(target, args);
System.out.println("提交事务...");
return returnValue;
}
}
测试类:
/**
* 测试类
*/
public class App {
@Test
public void test(){
//目标对象
UserDao target = new UserDao();
//代理对象
UserDao proxy = (UserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
//执行代理对象的方法
proxy.save();
}
}
在Spring的AOP编程中:
如果加入容器的目标对象有实现接口,用JDK代理
如果目标对象没有实现接口,用Cglib代理
1.4 远程代理
在这个例子中，主要讲解远程代理，它可以作为另一个JVM上的本地代表。客户端调用代理的方法，代理会利用网络把请求转发到远程执行，并把执行结果通过网络返回到代理，最终返回到客户端。
下面使用引用java RMI（Remote Method Invoke远程方法调用）的例子讲解远程代理模式。它的的工作原理图如下，用户向服务器A发起话费充值请求，服务器A通过网络调用服务器B的方法，服务器B把充值结果返回到服务器A，最后返回到用户。 
测试步骤：
1、启动MyRemoteImpl 类的main方法，绑定远程对象到jvm。
2、启动ProxyClient 类的main方法，对代理对象发起访问。
代码输出如下：
MyRemoteImpl 类会输出：充值100元话费成功
ProxyClient 类输出：充值成功
public interface MyRemote extends Remote {
public String request(int money) throws RemoteException,MalformedURLException,NotBoundException;
}
public class MyRemoteImpl extends UnicastRemoteObject implements MyRemote {
@Override
public String request(int money) throws RemoteException, MalformedURLException, NotBoundException {
System.out.println("充值" + money + "元话费成功");
return "充值成功";
}
public MyRemoteImpl() throws RemoteException {
}
public static void main(String[] args) {
try {
// 产生远程对象
MyRemote service = new MyRemoteImpl();
// 注册远程访问接口
LocateRegistry.createRegistry(8888);
// 注册远程对象，注册名为RemoteHello，代理访问时指定这个名称就可以找到本类，
Naming.rebind("rmi://localhost:8888/RemoteHello",service);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Proxy implements MyRemote {
@Override
public String request(int money) throws RemoteException, MalformedURLException, NotBoundException {
MyRemote remote = (MyRemote) Naming.lookup("rmi://localhost:8888/RemoteHello");
return remote.request(money);
}
}
public class ProxyClient {
public static void main(String[] args) throws RemoteException, NotBoundException, MalformedURLException {
MyRemote proxy = new Proxy();
System.out.println(proxy.request(100));
}
}
