设计模式【八】—— 代理模式
第十二章 代理模式（Proxy）
12.1 基本介绍
- 代理模式：为一个对象提供一个替身，以控制对这个对象的访问，即通过代理对象访问目标对象。这样做的好处是：可以在目标对象实现的基础上,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能。
- 被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或需要安全控制的对象。
- 代理模式有不同的形式，主要有三种：
- 静态代理
- 动态代理（JDK 代理、接口代理）
- Cglib 代理（可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口， 属于动态代理的范畴）
12.2 静态代理
12.2.1 基本介绍
静态代理在使用时，需要定义接口或者父类，被代理对象（即目标对象）与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类。
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。
12.2.2 应用实例
- 定义一个接口：ITeacherDao
- 目标对象 TeacherDAO 实现接口 ITeacherDAO
- 使用静态代理方式，就需要在代理对象 TeacherDAOProxy 中也实现 ITeacherDAO
- Client：创建 TeacherDAOProxy 代理对象，创建 TeacherDAO 对象，将 TeacherDAO 对象交给 TeacherDAOProxy 对象执行方法，即调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象。
代码实现
//接口
public interface ITeacherDao {
void teach(); // 授课的方法
}
//目标对象 TeacherDAO
public class TeacherDao implements ITeacherDao {
@Override
public void teach() {
System.out.println(" 老师授课中 。。。。。");
}
}
//代理对象,静态代理
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
private ITeacherDao target; // 目标对象，通过接口来聚合
//构造器
public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
this.target = target;
}
@Override
public void teach() {
System.out.println("开始代理 完成某些操作。。。。。 ");//方法
target.teach();
System.out.println("提交。。。。。");//方法
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建目标对象(被代理对象)
TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
//创建代理对象, 同时将被代理对象传递给代理对象
TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
//通过代理对象，调用到被代理对象的方法
//即：执行的是代理对象的方法，代理对象再去调用目标对象的方法
teacherDaoProxy.teach();
}
}
12.2.3 静态代理优缺点
- 优点：在不修改目标对象的功能前提下，能通过代理对象对目标功能扩展。
- 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，一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要维护。
12.3 动态代理（JDK 代理、接口代理）
12.3.1 基本介绍
- 代理对象不需要实现接口，但是目标对象要实现接口，否则不能用动态代理。
- 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。
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:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
参数1. ClassLoader loader ： 指定当前目标对象使用的类加载器, 获取加载器的方法固定
参数2. Class<?>[] interfaces: 目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型
参数3. InvocationHandler h : 事情处理，执行目标对象的方法时，会触发事情处理器方法, 会把当前执行的目标对象方法作为参数传入
12.3.2 应用实例
将前面的静态代理改进。
ProxyFactory：其中有一个 getProxyInstance() 方法，它根据传入的对象（TeacherDao，即目标对象），利用返回机制返回一个代理对象，然后通过这个代理对象调用目标对象的方法。
代码实现
//接口
public interface ITeacherDao {
void teach(); // 授课方法
void sayHello(String name);
}
// 目标对象，实现ITeacherDao接口
public class TeacherDao implements ITeacherDao {
@Override
public void teach() {
System.out.println(" 老师授课中.... ");
}
@Override
public void sayHello(String name) {
System.out.println("hello " + name);
}
}
// 代理类
public class ProxyFactory {
//维护一个目标对象，Object
private Object target;
//构造器，对target 进行初始化
public ProxyFactory(Object target) {
this.target = target;
}
//给目标对象 生成一个代理对象
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("JDK代理开始~~");
//反射机制调用目标对象的方法
Object returnVal = method.invoke(target, args);
System.out.println("JDK代理提交");
return returnVal;
}
});
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建目标对象
ITeacherDao target = new TeacherDao();
//给目标对象，创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
// proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
//通过代理对象，调用目标对象的方法
//proxyInstance.teach();
proxyInstance.sayHello(" tom ");
}
}
12.4 Cglib 代理
12.4.1 基本介绍
- 静态代理和 JDK 代理模式都要求目标对象是实现一个接口，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，这个时候可使用目标对象子类来实现代理，即 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扩展，有些书也将Cglib 代理归属到动态代理。
- 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，实现方法拦截。
- 在 AOP 编程中如何选择代理模式：
- 目标对象需要实现接口，用 JDK 代理
- 目标对象不需要实现接口，用 Cglib 代理
- Cglib 包的底层是通过使用字节码处理框架 ASM 来转换字节码并生成新的类。
12.4.2 应用实现
注意：
- 需要引入 cglib 的 jar 文件；
- 在内存中动态构建子类，注意代理的类不能为 final，否则报错
java.lang.IllegalArgumentException:； - 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。
ProxyFactory 类中：getInstance() 给目标对象 target 创建一个代理对象，重写 intecept() 方法实现对被代理对象（目标对象）方法的调用。
代码实现
// 目标对象，没有实现任何接口
public class TeacherDao {
public String teach() {
System.out.println(" 老师授课中 ， 我是cglib代理，不需要实现接口 ");
return "hello";
}
}
// 代理类，实现 MethodInterceptor 接口
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
//维护一个目标对象
private Object target;
//构造器，传入一个被代理的对象
public ProxyFactory(Object target) {
this.target = target;
}
//返回一个代理对象: 是 target 对象的代理对象
public Object getProxyInstance() {
//1. 创建一个工具类
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//2. 设置父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
//3. 设置回调函数
enhancer.setCallback(this);
//4. 创建子类对象，即代理对象
return enhancer.create();
}
//重写 intercept 方法，会调用目标对象的方法
@Override
public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable {
System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 开始");
Object returnVal = method.invoke(target, args);
System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 提交");
return returnVal;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建目标对象
TeacherDao target = new TeacherDao();
//获取到代理对象，并且将目标对象传递给代理对象
TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
//执行代理对象的方法，触发intecept 方法，从而实现对目标对象的调用
String res = proxyInstance.teach();
System.out.println("res=" + res);
}
}
12.5 代理模式的具体应用场景
- 防火墙代理：内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问。
- 缓存代理：比如：当请求图片文件等资源时，先到缓存代理取，如果取到资源则 ok,如果取不到资源，再到公网或者数据库取，然后缓存。
- 远程代理：远程对象的本地代表，通过它可以把远程对象当本地对象来调用。远程代理通过网络和真正的远程对象沟通信息。
- 同步代理：主要使用在多线程编程中，完成多线程间同步工作
