设计模式——代理模式

1       代理模式(Proxy)

1.1       代理模式的基本介绍

1)  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。

2)  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

3)  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)和  Cglib 代理  (可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口， 他是属于动态代理的范畴) 。

4)  代理模式示意图

 

 

 

2       静态代理

2.1       静态代码模式的基本介绍

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

2.2       应用实例

• 具体要求

1)          定义一个接口:ITeacherDao

2)          目标对象 TeacherDAO 实现接口 ITeacherDAO

3)          使用静态代理方式,就需要在代理对象 TeacherDAOProxy 中也实现 ITeacherDAO

4)          调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象.

5)          特别提醒：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

• 思路分析图解(类图）

 

• 代码实现

package com.atguigu.proxy.staticproxy;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//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();
}
}

 

package com.atguigu.proxy.staticproxy;

//接口
public interface ITeacherDao {
void teach(); // 授课的方法
}

 

package com.atguigu.proxy.staticproxy;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {
@Override
public void teach() {
// TODO Auto-generated method stub
 System.out.println(" 老师授课中    。。。。。");
}
}

 

package com.atguigu.proxy.staticproxy;

//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() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("开始代理    完成某些操作。。。。。 ");//方法target.teach();
System.out.println("提交。。。。。");//方法
}
}

 

2.3       静态代理优缺点

1)      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

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

3)      一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护

3       动态代理

3.1       动态代理模式的基本介绍

1)      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

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

3)      动态代理也叫做：JDK 代理、接口代理

3.2       JDK 中生成代理对象的 API 

1)      代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy

2)      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 )

15.3.3       动态代理应用

• 应用实例要求

将前面的静态代理改进成动态代理模式(即：JDK 代理模式)

思路图解(类图)

 

• 代码实现

 

package com.atguigu.proxy.dynamic;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//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 ");
}

}

 

 

package com.atguigu.proxy.dynamic;

//接口
public interface ITeacherDao {

void teach(); // 授课方法
void sayHello(String name);
}

 

 

package com.atguigu.proxy.dynamic;

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


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() {

//说明
/*
*    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)

//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
//2. Class<?>[] interfaces:  目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型
//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
*/
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {


@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
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;
}
});
}

 

package com.atguigu.proxy.dynamic;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {
@Override
public void teach() {
// TODO Auto-generated method stub 
System.out.println(" 老师授课中.... ");
}

@Override
public void sayHello(String name) {
// TODO Auto-generated method stub 
System.out.println("hello " + name);
}


}

 

4       Cglib 代理

4.1       Cglib 代理模式的基本介绍

1)       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-这就是 Cglib 代理

2)       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。

3)       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

4)       在 AOP 编程中如何选择代理模式：

1. 目标对象需要实现接口，用 JDK 代理
2. 目标对象不需要实现接口，用 Cglib 代理

5)       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

 

4.2       Cglib 代理模式实现步骤

1)      需要引入 cglib 的 jar 文件

2)       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:

3)       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.

4.3       Cglib 代理模式应用实例

• 应用实例要求

将前面的案例用 Cglib 代理模式实现

思路图解(类图)

• 代码实现+Debug 源码[待 debug]

package com.atguigu.proxy.cglib;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//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);
}

}

 

package com.atguigu.proxy.cglib;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; 
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
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 {
// TODO Auto-generated method stub
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;
}
}

 

package com.atguigu.proxy.cglib;


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";
}
}

 

5       几种常见的代理模式介绍— 几种变体

1)      防火墙代理

内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问。

2)      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。

 

3)      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。

4)      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