java设计模式-代理模式

代理模式

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(被代理的对象)。即通过代理对象访问目标对象，这样的好处是可以再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者需要安全控制的对象
3. 代理模式有三种不同的形式，主要有三种
   • 静态代理
   • 动态代理(JDK代理，接口代理)
   • Cglib代理(可以再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)

1.静态代理

静态代理在使用时，需要定义接口或者父类(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

用例图：

代码实现：

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

//实现方法
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
	}
}

//客户端
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();
	}
}

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进行扩展
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

2.动态代理

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：JDK代理，接口代理

JDK中生成代理对象的API

1. 代理类所在包：java.lang.reflect.Proxy

2. JDK实现代理类只需要使用newProxyInstance方法，但是该方法需要接收三个参数，完整方法为

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

代码实现

//接口
public interface ITeacherDao {
	void teach(); // 授课方法
	void sayHello(String name);
}

//实现类
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);
	}
}

public class ProxyFactory<T> {

    //目标对象 , Object
    private T target;

    //构造器传入 ， 对target 进行初始化
    public ProxyFactory(T target) {
        this.target = target;
    }

    //给目标对象 生成一个代理对象
    public T 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 (T) Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),  //构建代理对象的类加载器 反射
                target.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy,
                                         Method method, 
                                         Object[] args) throws Throwable {
                        //invoke方法的作用是执行具体的代理逻辑 
                        //也就是代理对象调用任意方法都会执行invoke
                        //参数一 proxy: 代理对象本身
                        //参数二 method : 代理对象调用的方法
                        //参数三 args : 代理对象调用方法时传入的参数
                        //返回值表示代理对象调用方法所受到的返回值
                        //此时创建的代理对象可以代理任意借口 如果想只代理对应方法
                        String name = method.getName();
                        //可以获取代理对象的方法名做if判断 进行核心逻辑判断 是否要代理
                        if (!name.equals("")){
                            System.out.println("执行了对应方法");
                            System.out.println("方法执行前 代理开始了 ");
                            //反射机制调用目标对象的方法
                            Object returnVal = method.invoke(target, args);
                            System.out.println("方法执行后 代理又开始了");
                            return returnVal;
                        }
                        //方法不需要代理
                        return method.invoke(target,args);
                    }
                });
    }
}

//客户端
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
//		ProxyFactory<ITeacherDao> factory = new ProxyFactory<>(target);
//		ITeacherDao proxyInstanceDao = factory.getProxyInstance();

		ITeacherDao proxyInstance = 
            new ProxyFactory<ITeacherDao>(target).getProxyInstance();//直接获取代理对象

		// 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(" 龙龙龙 ");
	}
}

3.Cglib代理

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:

   • 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

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

设计类图：

代码实现

//被代理对象
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";
	}
}

//代理工厂
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;
	}
}

//客户端
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);
	}
}

4.其他变体

几种常见的代理模式介绍一几种变体

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