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设计模式@第15章:代理模式

时间:2020-01-10 23:49:39      阅读:95      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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第15章:代理模式

一、代理模式(Proxy)

(一)代理模式的基本介绍

  • 代理模式:为一个对象提供一个替身,以控制对这个对象(被代理的对象)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。

  • 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

技术图片

二、静态代理

(一)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

(二)应用实例

具体要求

  • 定义一个接口:ITeacherDao

  • 目标对象 TeacherDAO 实现接口 ITeacherDAO

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

  • 调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象.

  • 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)

技术图片

  • 代码实现

接口:ITeacherDao

package com.gjxaiou.proxy.staticproxy;

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

实现接口:

package com.gjxaiou.proxy.staticproxy;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println(" 老师授课中  。。。。。");
    }
}

代理:

package com.gjxaiou.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() {
        System.out.println("开始代理  完成某些操作。。。。。 ");//方法
        target.teach();
        System.out.println("提交。。。。。");//方法
    }
}

客户端使用:

package com.gjxaiou.proxy.staticproxy;

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:调用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();
    }
}

(三)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

三、动态代理

(一)动态代理模式的基本介绍

  • 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;

  • 动态代理也叫做:JDK 代理、接口代理;

(二)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 )

(三)动态代理应用实例

  • 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)

技术图片

  • 代码实现

接口方法:

  package com.gjxaiou.proxy.dynamic;
  
  //接口
  public interface ITeacherDao {
  
    void teach(); // 授课方法
    void sayHello(String name);
  }
  

具体的实现类:

  package com.gjxaiou.proxy.dynamic;
  
  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);
    }
  }
  

代理类:

  package com.gjxaiou.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(目标对象) 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() {
  
          //方法中参数说明
        /*
         *  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 {
                          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;
                      }
                  });
      }
  }
  

具体的使用

  package com.gjxaiou.proxy.dynamic;
  
  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
        ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
    
        // 下面语句结果为:proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 表示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 ");
    }
  }
  

四、Cglib 代理

(一)Cglib 代理模式的基本介绍

  • 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:
    • 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
  • 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

(二) Cglib 代理模式实现步骤

  • 需要引入 cglib 的 jar 文件
    • asm.jar
    • asm-commons.jar
    • asm-tree.jar
    • cglib.jar
  • 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:

  • 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;

(三)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)

技术图片

  • 代码实现+Debug 源码[待 debug]

被代理的对象:

package com.gjxaiou.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";
    }
}

代理工厂:

package com.gjxaiou.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;

// MethodIntercepter 是 cglib 中的
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

    //维护一个目标对象
    private Object target;
    
    //构造器,作用是: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;
    }
}

使用:

package com.gjxaiou.proxy.cglib;

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);
    }
}

五、几种常见的代理模式介绍— 几种变体

  • 防火墙代理

内网通过代理穿透防火墙,实现对公网的访问。

  • 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。

  • 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。

  • 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

设计模式@第15章:代理模式

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