代理模式 PROXY Surrogate 结构型 设计模式（十四）
代理模式 PROXY 别名Surrogate
意图
为其他的对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
代理模式含义比较清晰，就是中间人，中介公司，经纪人...
在计算机程序中，代理就表示一个客户端不想或者不能够直接引用一个对象
而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用
结构
代理模式的根本在于隔离，如下图所示，间接访问
代理对象如何能够真的代理真实对象？
在Java语言中，看起来像的一个方式就是实现同一接口
代理角色和真实对象角色拥有共同的抽象类型，他们拥有相同的对外接口request（）方法
ProxySubject内部拥有一个RealSubject
你应该能感觉到组合模式的思想-----他们都是Subject，属于同一个Component
对外有一致的接口
抽象主题角色Subject
声明了真实主题和代理主题的共同接口，任何使用真实主题的地方，都可以使用代理主题
代理主题角色ProxySubject
代理主题角色内部含有对真实对象的引用，从而可以在任何时候操作真实主题
代理主题提供与真实主题的相同的接口，以便任何时刻，都可以替代真实主题
而且，代理主题还可以在真实主题执行前后增加额外的处理，比如：经纪人要先收下费~
真实主题角色RealSubject
被代理的真实主题对象，真正工作的是他，比如经纪人总不会站在舞台上去~
示例代码
Subject 抽象角色 定义了真正的处理请求 的request()方法
package proxy; public interface Subject { void request(); }
RealSubject真实主题角色，实现了处理请求的方法
package proxy; public class RealSubject implements Subject { @Override public void request() { System.out.println("realSubject process request...."); } }
Proxy代理角色
实现了request（）方法，用于替代真实主题，内部调用真实主题完成请求
并且额外的提供了pre和after操作
package proxy; public class Proxy implements Subject{ private Subject realSubject; @Override public void request() { preRequest(); realSubject.request(); afterRequest(); } public Proxy(Subject realSubject){ this.realSubject = realSubject; } public void preRequest(){ System.out.println("pre request do sth...."); } public void afterRequest(){ System.out.println("after request do sth...."); } }
测试类
package proxy; public class Test { /**请求subject执行请求 * @param subject */ public static void askForSth(Subject subject){ subject.request(); System.out.println("################"); } public static void main(String[] args){ Subject real = new RealSubject(); Subject proxy = new Proxy(real); askForSth(proxy); askForSth(real); } }
定义了真实对象，也定义了一个代理对象
查看他们分别处理请求的结果
从下面的时序图中，能更好的感受到“间接”的感觉
在真正调用真实对象方法前，需要先执行preRequest方法
真实对象方法调用后，在执行afterRequest方法
代理实现
代理的实现分类有两种，静态代理和动态代理
前面形式描述的代理，就是静态代理
在编译时期，就已经编写生成好了代理类的源代码，程序运行之前class文件就已经生成了
这种按照我们上面模式编写了代理类和真实类的形式就是 静态代理
静态代理经常被用来对原有逻辑代码进行扩展，原有的逻辑不需要变更，但是可以增加更多的处理逻辑
但是，但是如果有很多的对象需要被代理怎么办？
如果按照静态代理的形式，那么将会出现很多的代理类，势必导致代码的臃肿。
所以后来出现了动态代理
JDK代理机制
所谓动态代理，按照字面意思就是动态的进行代理，动态相对于静态的含义是不需要事先主动的创建代理类，可以在运行时需要的时候，动态的创建一个代理类。
动态代理的动态关键在于代理类的动态生成，不需要我们实现创建，从class文件的角度来看的话，是与静态代理一样的，仍旧有一个代理类的Class文件
在Java中提供了内置的动态代理的支持。
Java在java.lang.reflect包中提供了三个核心 Proxy，InvocationHandler， Method 可以用于动态代理的使用
Java动态代理简单示例
package proxy.MyDynamicProxy; public interface Subject { void doSth(); }
package proxy.MyDynamicProxy; public class RealSubject implements Subject { @Override public void doSth() { System.out.println("real Object do something..."); } }
package proxy.MyDynamicProxy; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler { private Object realSubject; public DynamicProxyHandler(Object realSubject) { this.realSubject = realSubject; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("proxy do something...."); return method.invoke(realSubject, args); } }
package proxy.MyDynamicProxy; import java.lang.reflect.Proxy; public class Test { public static void main(String[] args){ RealSubject realSubject = new RealSubject(); Subject proxy = (Subject) Proxy .newProxyInstance(Test.class.getClassLoader(), new Class[]{Subject.class}, new DynamicProxyHandler(realSubject)); proxy.doSth(); } }
测试结果为：
动态代理到底都做了什么？
对于静态代理，我们有一个RealSubject，以及他的超接口Subject
Subject定义了方法，RealSubject实现了方法。
然后我们创建了代理类，这个代理类实现了Subject接口，并且将新增的逻辑添加进来，然后通过代理类进行方法调用。
在上面的例子中，RealSubject，以及他的超接口Subject含义不变，与静态代理中的逻辑一样。
然后我们创建了一个调用处理器DynamicProxyHandler 实现了 InvocationHandler接口
该接口只有一个方法invoke
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
他有三个参数
proxy - 在其上调用方法的代理实例
method - 对应于在代理实例上调用的接口方法的 Method 实例。Method 对象的声明类将是在其中声明方法的接口，该接口可以是代理类赖以继承方法的代理接口的超接口。
args - 包含传入代理实例上方法调用的参数值的对象数组，如果接口方法不使用参数，则为 null。基本类型的参数被包装在适当基本包装器类（如 java.lang.Integer 或 java.lang.Boolean）的实例中。
最后通过Java提供的代理机制创建了一个代理
Subject proxy = (Subject) Proxy
.newProxyInstance(Test.class.getClassLoader(), new Class[]{Subject.class}, new DynamicProxyHandler(realSubject));
核心就是newProxyInstance方法，他创建了一个实现了Subject接口的代理类
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
这个方法也有三个参数
loader - 定义代理类的类加载器
interfaces - 代理类要实现的接口列表
h - 指派方法调用的调用处理程序
为什么需要这三个参数呢？
首先，Proxy.newProxyInstance帮你动态的创建方法，肯定要有一个类加载器，上面的示例中我们直接使用的测试类的类加载，这个一般是应用程序 类加载器
再者，动态代理与静态代理一样，需要实现同样的接口，那你实现了哪些接口呢？所以你得把接口列表告诉我
最后，你希望有哪些处理呢？你要把处理器给我
proxy.doSth();执行时，会将当前代理实例，以及当前方法，以及当前方法的参数传递给invoke方法，所以就完成代理的功能。
再来重头理一下：
- 如同静态代理，需要被代理的对象RealSubject，以及他的超接口Subject
- 需要实现InvocationHandler接口创建一个处理器，新增加的方法逻辑封装在invoke方法中
- Proxy.newProxyInstance创建代理实例
- 使用创建的代理实例执行方法
简言之，动态代理与静态代理一模一样，差别就在于不用你事先去自己主动地创建一个代理类
静态的时候编写了代理类，然后编译为class然后需要时被加载到JVM，然后调用
动态是运行时在需要的时候，直接生成class文件
依照上面的步骤流程，你就可以借助于Java的机制实现动态代理
但是你会发现，Proxy.newProxyInstance方法的参数需要一个 Class<?>[] interfaces，这意味着什么？这意味着被代理的对象必须实现一个接口
如果被代理的对象不曾实现任何接口怎么办？
给每个被代理的对象增加一个标记接口（形式接口）？如果只是为了使用JDK的动态代理实现，而添加了无意义的接口这是否妥当？
CGLIB
还有另外一种形式的动态代理CGLIB
需要两个Jar
package proxy.cglib; public class RealSubject{ public void doSth() { System.out.println("realSubject process request...."); } }
package proxy.cglib; import java.lang.reflect.Method; import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy; public class MyHandler implements MethodInterceptor { @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { System.out.println("before do something..."); Object object = methodProxy.invokeSuper(o,objects); System.out.println("after do something..."); return object; } }
package proxy.cglib; import net.sf.cglib.proxy.Enhancer; public class Test { public static void main(String[] args){ Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(RealSubject.class); enhancer.setCallback(new MyHandler()); RealSubject subject = (RealSubject)enhancer.create(); subject.doSth(); } }
在这个示例中，不再需要接口，仅仅只有一个真是对象RealSubject
实现了一个处理器 MyHandler 继承自 MethodInterceptor，实现了intercept方法
在测试客户端中，通过四个步骤创建了代理对象，然后借助于代理对象执行
从 enhancer.setSuperclass(RealSubject.class);这一句或许猜得到，CGLIB不依赖于接口，而是代理类继承了真实主题类
流程
真实主题对象RealSubject是必不可少的，否则代理模式就没有意义了
类似JDK的代理模式，处理器也是解耦的，在CGLIB中借助于MethodInterceptor接口约定，这一步要做的事情的本质与InvocationHandler并没有什么太多不同---封装附加的处理逻辑
借助于Enhancer用来组装处理创建逻辑，并且创建代理类
setSuperclass设置需要继承的类（也就是被代理的类）
setCallback设置回调函数
create创建真正的代理对象。
CGLIB采用继承的机制，如果一个类是final的怎么办？那就歇菜了
JDK代理机制与CGLIB对比
目前到JDK8 据说性能已经优于CGLIB了
JDK机制不需要第三方Jar，JDK默认集成，CGLIB需要引入第三方Jar包
JDK需要依赖真实主题对象实现接口，CGLIB则不需要，CGLIB继承了真实主题
CGLIB虽然不依赖真实主题实现接口，但是被代理的类不能为final，那样的类是无法继承的
通常的做法是如果实现了接口，那么使用JDK机制，如果没有实现接口，使用CGLIB
代理用途分类
代理模式的根本在于隔离，“间接”，只要隔离，间接，那么就可以隐藏真实对象，并且增加额外的服务，优化，管理等
比如
隐藏了真实的对象，比如你通过中介租房子，可能到期也没见过房东
提供了代理层，可以提供更多服务
比如买卖房屋通过中介可以节省你合同的审校工作，很多人不懂合同中暗藏的猫腻
隐藏真实对象，自然能够起到一定的保护作用，避免了直接接触
比如去学校见孩子，需要先经过老师同意
通过代理，也相当于有一个管家，可以管理外界对真实对象的接触访问
比如，真实对象是电脑，管家类软件相当于代理，可以限制小孩子对电脑的使用时长
围绕着代理带来的特点“隐藏真实对象，并且增加额外的服务，优化，限制”
在多种场景下，延伸出来一些分类
远程代理 Remote
为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象，这个不同的地址空间可以是本机器的，也可以是另一台机器的
为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象，这个不同的地址空间可以是本机器的，也可以是另一台机器的
虚拟代理 Virtual
根据需要创建一个资源消耗较大的对象，使得此对象只在需要时才会被真正创建
保护代理 Protect or Access
控制对一个对象的访问，如果需要，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限
Cache代理
为一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果
防火墙代理 Firewall
保护目标，防止恶意行为
同步代理 Synchronization
使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突
使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突
智能引用 Smart Reference
当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，比如将对象调用次数记录下来
很显然，这些分类其实只是代理的不同应用场景，以后可能还会有更多的分类出来
但是永远也脱离不了代理的“隔离”“间接”的根本核心。
总结
代理角色虽然是真实角色的“代理人”，虽然代理角色内部依赖真实角色
但是真实角色可以完全脱离代理人，单独出现
比如上面示例中的
askForSth(proxy);
askForSth(real);
只不过，通过代理角色会有不同的效果
代理人只是会“帮助”解决他能解决的问题，它能提供的服务，他做不了的事情
比如经纪人不会出唱片，对于出唱片的任务还是会委托给真实角色
现实世界中，我们通常说真实角色委托代理角色，比如，房东找中介
在程序世界中，通常却说代理角色将任务委托给真实角色，委托与被委托都是相对的
要看你到底是站在什么视角看待问题，无所谓~
再次强调，代理模式的重点在于增加对真实受访对象的控制，也可以增加额外的服务。
