你有被代理过吗?讲讲开源框架都在用的代理模式
大家好,我是老三。
这节我们来看一个非常重要的设计模式——代理模式,尽管我们工作中可能很少用到,但它是很多框架重要功能的基石,肘,我们开始吧。
引言
节假日的地铁站,你是否见过有人掏出电脑,原地输出,原来是群里被疯狂@……
用户提问题,客服@我们解决,可能很多开发同学都经历过这样的场景。
用户找到客服,提出问题,客服又找到开发同学,让开发同学去解决问题,开发同学解决完,最后反馈给客服,客服再反馈到用户。
站在用户的视角,感觉就是客服解决了这个问题,这其实就是一种代理。
我们以这个例子,来看看Java怎么实现代理模式的吧。
Java的三种代理模式实现
代理模式的定义:
Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.(为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。)
简单说,就是设置一个中间代理来控制访问原目标对象,达到增强原对象的功能和简化访问方式的目的。
Java实现代理模式分为两类三种,两类是静态代理
和动态代理
,动态代理又可以分为JDK动态代理
和CGLIB动态代理
。
静态代理
静态代理比较简单,代理类需要实现和目标接口类一样的接口。
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接口类:ISolver
public interface ISolver { void solve(); }
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目标类:Solver
public class Solver implements ISolver { @Override public void solve() { System.out.println("疯狂掉头发解决问题……"); } }
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代理类:SolverProxy,代理类也要实现接口,并且还要维护一个目标对象。
public class SolverProxy implements ISolver { //目标对象 private ISolver target; public SolverProxy(ISolver target) { this.target = target; } @Override public void solve() { System.out.println("请问有什么能帮到您?"); target.solve(); System.out.println("问题已经解决啦!"); } }
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客户端;Client
public class Client { public static void main(String[] args) { //目标对象:程序员 ISolver developer = new Solver(); //代理:客服小姐姐 SolverProxy csProxy = new SolverProxy(developer); //目标方法:解决问题 csProxy.solve(); } }
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运行结果
请问有什么能帮到您? 疯狂掉头发解决问题…… 问题已经解决啦!
我们看到,通过静态代理,可以在不修改目标对象的前提下扩展目标对象的功能。
但是,它也有一些问题:
- 冗余:由于代理对象要实现与目标对象一致的接口,会产生过多的代理类。
- 维护性不佳:一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要进行修改。
JDK动态代理
JDK动态代理利用了JDK反射机制,动态地在内存中构建代理对象,从而实现对目标对象的代理功能。
它主要用到了两个反射类的API:
- java.lang.reflect Proxy| static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h):返回一个指定接口的代理类实例,该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序
- java.lang.reflect InvocationHandler|Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) :在代理实例上调用目标方法,并返回结果。
我们来看看使用JDK动态代理之后的客服代理场景。
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接口类:ISolver
public interface ISolver { void solve(); }
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目标类:Solver,目标类需要实现接口类。
public class Solver implements ISolver { @Override public void solve() { System.out.println("疯狂掉头发解决问题……"); } }
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动态代理工厂:ProxyFactory,这里的动态代理工厂,不需要实现接口,直接采用反射的方式生成一个目标对象的代理对象实例。
ps:这里用了一个匿名内部类的方法,还有一种方法,动态代理类实现InvocationHandler接口,大体上类似,就不再给出例子了。
public class ProxyFactory { // 维护一个目标对象 private Object target; public ProxyFactory(Object target) { this.target = target; } // 为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("请问有什么可以帮到您?"); // 调用目标对象方法 Object returnValue = method.invoke(target, args); System.out.println("问题已经解决啦!"); return null; } }); } }
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客户端:Client
客户端生成一个代理对象实例,通过代理对象调用目标对象方法的时候,就会进入invoke()方法,最后是通过反射的方式调用目标对象的方法。
public class Client { public static void main(String[] args) { //目标对象:程序员 ISolver developer = new Solver(); //代理:客服小姐姐 ISolver csProxy = (ISolver) new ProxyFactory(developer).getProxyInstance(); //目标方法:解决问题 csProxy.solve(); } }
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运行结果:
请问有什么可以帮到您? 疯狂掉头发解决问题…… 问题已经解决啦!
我们简单总结一下静态代理和动态代理的主要区别:
- 静态代理在编译时就已经实现,编译完成后代理类是一个实际的class文件
- 动态代理是在运行时动态生成的,即编译完成后没有实际的class文件,而是在运行时动态生成类字节码,并加载到JVM中
我们也观察到,JDK动态代理,目标对象必须得实现接口,也就是说它是面向接口的,假如我们不想要接口怎么办呢?
Cglib动态代理
CGLIB(Code Generation Library)是一个基于ASM的字节码生成库,它允许我们在运行时对字节码进行修改和动态生成,它是通过继承来实现的。
我们来看看使用Cglib之后,我们的客服代理是什么样的:
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引入依赖:Cglib是第三方类库,需要引入依赖
<dependency> <groupId>cglib</groupId> <artifactId>cglib</artifactId> <version>3.2.5</version> </dependency>
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目标类:Solver,这里目标类不用再实现接口。
public class Solver { public void solve() { System.out.println("疯狂掉头发解决问题……"); } }
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动态代理工厂:
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor { //维护一个目标对象 private Object target; public ProxyFactory(Object target) { this.target = target; } //为目标对象生成代理对象 public Object getProxyInstance() { //工具类 Enhancer en = new Enhancer(); //设置父类 en.setSuperclass(target.getClass()); //设置回调函数 en.setCallback(this); //创建子类对象代理 return en.create(); } @Override public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { System.out.println("请问有什么可以帮到您?"); // 执行目标对象的方法 Object returnValue = method.invoke(target, args); System.out.println("问题已经解决啦!"); return null; } }
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客户端:Client
public class Client { public static void main(String[] args) { //目标对象:程序员 Solver developer = new Solver(); //代理:客服小姐姐 Solver csProxy = (Solver) new ProxyFactory(developer).getProxyInstance(); //目标方法:解决问题 csProxy.solve(); } }
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运行结果
请问有什么可以帮到您? 疯狂掉头发解决问题…… 问题已经解决啦!
我们可以看到Cglib动态代理和JDK动态代理最大的区别就是:
- 使用JDK动态代理的对象必须实现一个或多个接口
- 使用Cglib动态代理的对象则无需实现接口,达到代理类无侵入。
我们还需要注意:
- CGLib不能对声明为final的方法进行代理,因为是通过继承父类的方式实现,如果父类是final的,那么就无法继承父类。
扩展:动态代理的应用
标题里说了,开源框架都在用的代理模式,那么主流的开源框架哪些地方用到了代理模式呢?——确切说是动态代理呢?
比如:
- Spring AOP可以将一些非核心业务流程抽象成切面,帮助我们处理非主线的流程,它是怎么实现的呢?
- 你平时用惯了的MyBatis,写了那么多Mapper接口,为什么它不用实现类就能执行SQL呢?
后面两期是大家期待的面渣逆袭系列,将会揭晓这两个问题的答案。
简单的事情重复做,重复的事情认真做,认真的事情有创造性地做!
我是三分恶,一个能文能武的普通开发。点赞、关注不迷路,咱们下期见!
参考:
[1].《设计模式之禅》