Java设计模式-代理模式

zoeil2024-01-10 13:04

目录

一、代理模式基本介绍

二、静态代理

（一）基本介绍

（二）应用实例

（三）优缺点

三、动态代理

（一）基本介绍

（二）JDK中生成代理对象的API

（三）应用实例

[四、 Cglib代理](#四、 Cglib代理)

（一）基本介绍

（二）实现步骤

（三）应用实例

五、代理模式(Proxy)的变体

一、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。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。
  2. 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
  3. 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 ) 。
  4. 代理模式示意图

二、静态代理

（一）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

  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。

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

TeacherDAO

java 复制代码 
public class TeacherDao implements ITeacherDao {

	@Override
	public void teach() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 老师授课中  。。。。。");
	}

}

代理类TeacherDaoProxy

java 复制代码 
//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() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("开始代理  完成某些操作。。。。。 ");//方法
		target.teach();
		System.out.println("提交。。。。。");//方法
	}
}

测试

java 复制代码 
public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//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();
	}

}

（三）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

三、动态代理

（一）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. 动态代理也叫做： JDK 代理、接口代理

（二）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:
java 复制代码 
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h )

（三）应用实例

 具体要求

  1. 定义一个接口 :ITeacherDao
  2. 目标对象 TeacherDAO 实现接口 ITeacherDAO
  3. 使用动态代理方式 , 代理对象 TeacherDAOProxy 不需要实现 ITeacherDAO
  4. 调用的时候通过调用代理工厂的方法getProxyInstance来获取代理对象 .

ITeacherDao

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

TeacherDAO

java 复制代码 
public class TeacherDao implements ITeacherDao {

	@Override
	public void teach() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 老师授课中  。。。。。");
	}

}

代理工厂ProxyFactory

java 复制代码 
public class ProxyFactory {

	//维护一个目标对象 , Object
	private Object target;

	//构造器 ， 对target 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() {

		//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 {
						// 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;
					}
				});
	}
}

测试

java 复制代码 
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//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();
	
		// 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();
	}
}

四、 Cglib代理

（一）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：
  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
  1. 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）实现步骤

  1. 需要引入 cglib 的 jar 文件
  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.lang.IllegalArgumentException:
  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

（三）应用实例

具体要求：
1）被代理对象不需要实现任何接口
2）代理工厂要实现MethodInterceptor
TeacherDao

java 复制代码 
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ProxyFactory

java 复制代码 
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;
	}
}

测试

java 复制代码 
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//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、代理模式**(Proxy)**的变体

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

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