设计模式-代理模式(jdk代理和cglib代理详解)

说起代理模式,相信很多人早已经很理解,但对于我这个菜鸟,理解的可能还是不到位,写一次博客加深印象。

什么是代理模式呢?代理模式是常用的Java设计模式,它的特征是代理类与委托类有同样的接口,代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类,以及事后处理消息等。代理类和委托类之间通常会存在关联关系,

一个代理类的对象与一个委托类的对象关联,代理类的对象本身并不是真正实现服务,而是通过调用委托类对象的相关

的方法来提供特定的服务。

按照代理的创建时期,一般分为两类:

静态代理:由程序员或特定工具自动生成的源代码,再对其编译,在程序运行之前,代理的类编译生成的.class文件就已经存在了

动态代理:在程序运行时,通过反射机制动态创建而成。

重点:

动态代理主要实现使用的是聚合,这种方法更有利于继承

作用:

(1)方法前后加日志,记录时间(方法运行的时间)

(2)方法前后加事务,事务的提交或者回滚(AOP)

(3)方法前后加判断调用者是否拥有权限,用于权限的控制

1、静态代理:

由程序员创建或工具生成代理类的源码,再编译代理类。所谓的静态代理,就是在程序运行前就已经存在的代理类的字节码文件,代理类和委托类的关系在运行前就确定了。

代码如下:

接口Moveable.java

package designMode.proxy;
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 上午11:19:30
 *
 */
public interface Moveable {
    void move();
 
}


Tank.java

package designMode.proxy;
 
import java.util.Random;
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 上午11:19:52
 *
 */
public class Tank implements Moveable{
 
    @Override
    public void move() {
        
        System.out.println("Tank Moving...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
 
}


日志代理类TankLogProxy.java

package designMode.proxy;
 
public class TankLogProxy implements Moveable {
    
    public TankLogProxy(Moveable t) {
        super();
        this.t = t;
    }
 
    Moveable t;
    
    @Override
    public void move() {
        
        System.out.println("log Start ...");
        t.move();
        System.out.println("log end ...");
    }
 
}

时间代理类TankTimeProxy.java

package designMode.proxy;
 
public class TankTimeProxy implements Moveable {
    
    public TankTimeProxy(Moveable t) {
        super();
        this.t = t;
    }
 
    Moveable t;
    
    @Override
    public void move() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        t.move();
        long  end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("运行时间:"+(end-start)/1000+"秒");
    }
   
}

测试类TestProxy.java

package designMode.proxy;
 
public class TestProxy {
    
    public static void main(String[] args) {
        Tank t = new Tank();
        
        TankTimeProxy ttp = new TankTimeProxy(t);
        TankLogProxy tlp = new TankLogProxy(ttp);
    
        Moveable m = tlp;
        m.move();
    }
 
}

测试结果


2、动态代理

Spring主要的两大思想,一个是IOC,一个是AOP,对于IOC,就是依赖注入,而对于AOP来说,我们不但要知道怎

么通过AOP来满足我们的功能,更需要知道底层是怎样的原理,而AOP的原理就是Java的动态代理机制。

jdk动态代理和cglib动态代理。两种方法的存在,各有各自的优势。jdk动态代理是由java内部的反射机制来实现的,

cglib动态代理底层则是借助asm来实现。

总的来说,反射机制在生成类的过程中比较高效,而asm在生成类之后的相关执行过程中比较高效(可以通过将asm

生成的类进行缓存,这样解决asm生成类过程低效问题)。还有一点必须注意:jdk动态代理的应用前提,必须是目标

类基于同一的接口。如果没有上述的前提,jdk动态代理不能应用。由此可以看出,jdk动态代理有一定的局限性,

cglib这种第三方类库实现的代理应用更加的广泛,且在效率更有优势。

(1)jdk动态代理

在java的动态代理机制中,有两个重要的接口和类。一个是接口InvoactionHandler,一个是类Proxy,这一个类和一个

接口是实现动态代理所必须用到的。

每一个动态代理类都必须实现InvocationHandler这个接口,并且每一个代理类的实例都关联到一个Handler,当我们

通过代理对象调用一个方法的时候,这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的invoke方法来调用。

观察InvocationHandler接口的唯一一个方法。


public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;
proxy:代理的真实对象
method:代理的真实对象的某个方法的Method对象

args:调用真实方法对象传递的参数

源码模拟实现:

UserDao.java 接口

package designMode.proxy.proxyJDK.dao;
 
import java.util.Date;
 
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 上午9:28:42
 *
 */
public interface UserDao {
    void save();
    void delete(int id);
    void update(int id,String name,String pwd,Date date);
}

UserDaoMysqlImpl.java 

package designMode.proxy.proxyJDK.dao.impl;
 
import java.util.Date;
 
import designMode.proxy.proxyJDK.dao.UserDao;
 
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 下午1:16:41
 *
 */
public class UserDaoMysqlImpl implements UserDao {
 
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("Mysql执行保存...");
    }
 
    @Override
    public void delete(int id) {
        System.out.println("Mysql执行删除..."+id);
    }
 
    @Override
    public void update(int id, String name, String pwd, Date date) {
        System.out.println("Mysql执行修改...id:"+id+"name:"+name+"pwd:"+pwd+"date:"+date);
    }
 
}

UserDaoOracleImpl.java

package designMode.proxy.proxyJDK.dao.impl;
 
import java.util.Date;
 
import designMode.proxy.proxyJDK.dao.UserDao;
 
 
public class UserDaoOracleImpl implements UserDao {
 
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("Oracle执行保存...");
    }
 
    @Override
    public void delete(int id) {
        System.out.println("Oracle执行删除..."+id);
    }
 
    @Override
    public void update(int id, String name, String pwd, Date date) {
        System.out.println("Oracle执行修改...id:"+id+"name:"+name+"pwd:"+pwd+"date:"+date);
    }
 
}

实现jdk代理第一种形式,使用ProxyFactory工厂的模式生成代理对象
分别有增加事务(getTransactionProxyInstance)和日志(getLogProxyInstance)的代理:

package designMode.proxy.proxyJDK;
 
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
/**
 * 
 * @Description 创键代理对象工厂
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 上午9:54:44
 *
 */
public class ProxyFactory {
    
    private Object obj;
    
    
    public ProxyFactory(Object obj) {
        super();
        this.obj = obj;
    }
 
    public Object getTransactionProxyInstance(){
        
        Object proxy = Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
            /**
             * 三个参数:1、代理对象,2、目标对象的方法,3、目标对象的参数值列表
             */
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println("开启事务..."); //执行核心业务之前执行的内容
                method.invoke(obj, args);      //执行目标对象方法,即核心业务
                System.out.println("关闭事务..."); //执行核心业务之后执行的内容
                return proxy;
            }
        });
        
        return proxy;
    }
    public Object getLogProxyInstace(){
        
        Object proxy = Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
            /**
             * 三个参数:1、代理对象,2、目标对象的方法,3、目标对象的参数值列表
             */
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println("开启日志..."); //执行核心业务之前执行的内容
                method.invoke(obj, args);      //执行目标对象方法,即核心业务
                System.out.println("关闭日志..."); //执行核心业务之后执行的内容
                return proxy;
            }
        });
        
        return proxy;
    }
}

第二种是继承InvocationHandler接口,重写invoke方法,提供getInstance方法实现
LogHander.java,增加日志handler

package designMode.proxy.proxyJDK;
 
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
public class LogHandler implements InvocationHandler {
    
    Object target = null;
    
    public LogHandler(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }
 
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("开启日志..."); //执行核心业务之前执行的内容
        method.invoke(target, args);      //执行目标对象方法,即核心业务
        System.out.println("关闭日志..."); //执行核心业务之后执行的内容
        return proxy;
    }
    
    public Object getInstance(){
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces() , this);
    }
 
}

测试类 TestJDKProxy.java

package designMode.proxy.proxyJDK;
 
import java.util.Date;
 
import org.junit.Test;
 
import designMode.proxy.proxyJDK.dao.UserDao;
import designMode.proxy.proxyJDK.dao.impl.UserDaoMysqlImpl;
import designMode.proxy.proxyJDK.dao.impl.UserDaoOracleImpl;
 
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 上午10:02:45
 *
 */
public class TestJDKProxy {
    
    @Test
    public void test1(){
        UserDao userDao = new UserDaoMysqlImpl();
        UserDao userDaoProxy = (UserDao) new ProxyFactory(userDao).getTransactionProxyInstance();
        userDaoProxy.save();
        userDaoProxy.update(1, "张三", "123456", new Date());
        System.out.println("目标对象类型:"+userDao.getClass());
        System.out.println("代理对象类型:"+userDaoProxy.getClass());
    }
    
    @Test
    public void test2(){
        UserDao userDao = new UserDaoOracleImpl();
        UserDao userDaoProxy = (UserDao) new LogHandler(userDao).getInstance();
        userDaoProxy.save();
        System.out.println("目标对象类型:"+userDao.getClass());
        System.out.println("代理对象类型:"+userDaoProxy.getClass());
    }
}

测试结果:


(2)cglib代理

JDK动态代理机制只能代理实现接口的类,一般没有实现接口的类不能进行代理。cglib就是针对类来实现代理的,它

的原理是对指定目标类生成一个子类,并覆盖其中方法实现增强,但因为采用的是继承,所以不能对final修饰的类进

行代理。

使用cglib实现动态代理,完全不受代理类必须实现接口的限制,而且cglib底层采用ASM字节码生成框架,使用字节码

技术生成代理类,比使用java反射效率要高。

需要引入两个jar包:cglib.jar,asm.jar

定义了一个拦截器,在调用目标方法之前,cglib回调MethodInterceptor接口方法拦截,来实现自己的业务逻辑,类似

于JDK中的InvocationHandler接口。


@Override
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable ;


proxy:为cglib动态生成的代理实例
method:为上文中实体类所调用的被代理的方法调用

args:为method参数数值列表

methodProxy:为生成代理类对方法的代理引用

返回:从代理实例方法调用返回的值

其中,methodProxy.invokeSuper(obj,arg):

调用代理类实例上的proxy方法的父类方法


UserDaoImpl.java

package designMode.proxy.proxyCglib;
 
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 下午1:16:41
 *
 */
public class UserDaoImpl {
 
    public void save() {
        System.out.println("Mysql执行保存...");
    }
 
}


CglibProxyFactory.java

package designMode.proxy.proxyCglib;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
 
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 下午1:50:09
 *
 */
public class CglibProxyFactory {
    
    private Object obj;
 
    public CglibProxyFactory(Object obj) {
        super();
        this.obj = obj;
    }
    
    public Object getProxyFactory(){
        //Enhancer类是cglib中的一个字节码增强器,它可以方便的为你所要处理的类进行扩展
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(obj.getClass());//将目标对象所在的类作为Enhaner类的父类
        enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
            //通过实现MethodInterceptor实现方法回调
            @Override
            public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
                System.out.println("事务开启...");
                method.invoke(obj, args);
                System.out.println("事务结束...");
                
                return proxy;
            }
        });
        
        return enhancer.create();//生成目标对象并返回
    }
}


测试类

package designMode.proxy.proxyCglib;
 
import org.junit.Test;
 
 
/**
 * 
 * @Description 
 * @author CCQ
 * @date 2017年6月22日 上午10:02:45
 *
 */
public class TestCglibProxy {
    
    @Test
    public void test1(){
        UserDaoImpl userDao = new UserDaoImpl();
        UserDaoImpl userDaoProxy = (UserDaoImpl) new CglibProxyFactory(userDao).getProxyFactory();
        userDaoProxy.save();
        System.out.println("目标对象类型:"+userDao.getClass());
        System.out.println("代理对象类型:"+userDaoProxy.getClass());
    }
    
    
}

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