Java设计模式类型——代理模式

1 :代理模式

基本介绍

  • 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: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。
  • 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
  • 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)
  • 代理模式示意图

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1.1 静态代理

静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,被代理对象(及目标对象)与代理对象一起实现相同接口或者是继承相同父类

应用实例
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

类图如下
在这里插入图片描述
6)代码示例
ITeacherDao.interface

public interface ITeacherDao {
	
	public void teach();

}

TeacherDao.class

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

	public void teach() {
		
		System.out.println("老师在教书");
		
	}
}

TeacherDaoProxy .class

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
	
	TeacherDao teacherDao;
	
	public TeacherDaoProxy(TeacherDao teacherDao) {
		
		this.teacherDao=teacherDao;
		
	}
	public void teach() {
		
		System.out.println("开始代理---");
		teacherDao.teach();		
		System.out.println("提交---");

	}

}

Client .class

public class Client {
	
	public static void main(String args[]) {
		
		//创建目标对象(被代理对象)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(new TeacherDao());
	  
	//通过代理对象,调用被代理对象的方法
    //即:执行的是代理对象的方法,代理对象再去调用目标对象(被代理对象)的方法 
	  teacherDaoProxy.teach();
	}

}

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1.1.1 静态代理优缺点

  • 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
  • 缺点: 因为代理对象需要与目标对象实现一一样的接口,所以会有很多代理类
  • 一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护

1.2 动态代理(JDK代理、接口代理)

基本介绍

  • 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
  • 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
    • JDK中生成代理对象的API
      • 代理类所 在包:java.lang.reflect.Proxy
      • 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 )
  • 动态代理也叫做: JDK代理、接口代理

应用实例
将前面的静态代理改进成动态代理模式
思路类图
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代码示例
ITeacherDao.ITeacherDao

public interface ITeacherDao {
	
	public void teach();

}

TeacherDao .class

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

	public void teach() {
		
		System.out.println("老师在教书");
		
	}
}

ProxyFactory .class

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 , target

	private Object target;
	
	//构造器 , 对target 进行初始化

	public ProxyFactory(Object object) {
		
		this.target=object;
	}

	public Object getProxyInstacne() {
		
		//说明
		/*
		*  public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
		                  Class<?>[]interfaces,InvocationHandleh)
		                                          
		         //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. InvocationHandlerh : 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;
		    }
			}); 
	}
}

Client .class

package com.atstudying.dynamicproxy;

public class Client {
	
	public static void main(String args[]) {
		
		//创建目标对象
	   ITeacherDao target=new TeacherDao();
	   
	   //给出目标对象,创建代理对象,可以转成ITeacherDao
	   ITeacherDao proxyInstance=(ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstacne();
	   //class com.sun.proxy.$Proxy0代理对象
	   System.out.println(proxyInstance.getClass());
	   
	   //通过代理对象,调用目标对象方法
	   proxyInstance.teach();	   

	}

}

1.2.1 小知识

小知识:动态代理对象的java.lang.reflect.Proxy/InvocationHandler/Method部分方法分析

1.3 Cglib 代理

基本介绍

  • 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
  • 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。
  • 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
  • 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
  • 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

1.3.1 cglib代理模式实现步骤

1)需要引入cglib的jar包文件
在这里插入图片描述
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.langIllegalArgumentException:
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.

应用实例

将前面案例用Cglib代理模式实现

思路

在这里插入图片描述
代码示例

TeacherDao .class

public class TeacherDao {

	public void teach() {
		
		System.out.println("老师在教书");
		
	}
}

ProxyFactory .class

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;
	}

}

Client .class

package com.atstudying.dynamicproxy;

public class Client {
	
	public static void main(String args[]) {
		
	//创建目标对象
	   TeacherDao target=new TeacherDao();
	   
	   //给出目标对象,创建代理对象,可以转成TeacherDao
	   TeacherDao proxyInstance=(TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstacne();
	   
	   //cclass com.atstudying.cglibproxy.TeacherDao$$EnhancerByCGLIB$$b53edc4d代理对象

	   System.out.println(proxyInstance.getClass());
	   
	   //通过代理对象,调用目标对象方法
	   proxyInstance.teach();
	   

	}

}

在这里插入图片描述

2: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
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

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