设计模式---代理模式

1. 简介

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它能够为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。代理模式在不直接访问实际对象的情况下，提供了对目标对象的间接访问。通过引入一个代理对象来间接操作实际对象，可以在不改变实际对象代码的前提下，增加额外的功能操作，如访问控制、延迟初始化、日志记录、事务管理等。

代理模式通常分为几种类型：

静态代理：在代码编译时就已经确定代理类和目标类的关系。
动态代理：在代码运行时动态创建代理类。
1. JDK动态代理 ：利用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口在运行时创建代理对象。
2. CGLIB 动态代理：使用CGLIB库在运行时生成目标类的子类作为代理对象（实现MethodInterceptor接口）。

2. 静态代理

静态代理是一种编译时就确定代理关系的方式。在静态代理中，代理类和目标类的关系是固定的，需要事先定义好。

实现步骤：

定义一个接口，目标对象和代理对象都实现这个接口。
创建目标对象的实现类。
创建代理类，实现相同的接口，并在内部持有目标对象的引用。
在代理类的方法中调用目标对象的方法，并在调用前后进行额外的操作。

示例代码：

java 复制代码

package xiaokai.proxy.staticproxy;

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-30 13:58
 * Description:定义接口
 */
public interface IStaticProxyService {
    String sayHello();
}

package xiaokai.proxy.staticproxy;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 10:47
 * Description:基础方法实现类
 */
@Service
@Slf4j
public class DefaultService implements IStaticProxyService{

    @Override
    public String sayHello() {
        log.info("DefaultService sayHello");
        return "Hello ! ";
    }
}

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 11:00
 * Description:代理服务--->对实现功能进行增强
 */
@Service
@Slf4j
public class ProxyService implements IStaticProxyService {

    @Autowired
    private DefaultService defaultService;

    @Override
    public String sayHello() {
        log.info("ProxyService sayHello");
        return defaultService.sayHello();
    }
}

测试：

java 复制代码

@SpringBootTest(classes = ProxyApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class ProxyTest {

    @Autowired
    private ProxyService proxyService;

    @Test
    public void testProxy() {
        proxyService.sayHello();
    }
}

结果：对基础方法进行了增强

java 复制代码

 ProxyService sayHello
 DefaultService sayHello

优点：

代理类和目标类的关系在编译时就已经确定，结构清晰。

缺点：

每一个目标类都需要一个代理类，如果有很多目标类，会导致代理类的数量大量增加，增加系统的复杂性。

3. 动态代理

动态代理是在运行时创建代理对象的方式，不需要事先定义代理类。在Java中，动态代理通常是通过反射API实现的。

3.1 JDK

目标对象必须实现一个或多个接口。
创建一个实现了InvocationHandler接口的类。
使用Proxy.newProxyInstance方法在运行时动态创建代理对象。

示例代码：

java 复制代码

package xiaokai.proxy.dynamicproxy.jdkservice;

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 11:16]
 * Description:问候服务接口
 */
public interface IGreetingService {

    public String sayHello();
}


package xiaokai.proxy.dynamicproxy.jdkservice;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 11:17
 * Description:
 */
@Slf4j
public class GreetingService implements IGreetingService {

    @Override
    public String sayHello() {
        log.info("sayHello");
        return "1";
    }
}



package xiaokai.proxy.dynamicproxy.jdkservice;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 11:23
 */
@Slf4j
public class JDKProxyService implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public JDKProxyService(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        log.info("before invoke method: " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        log.info("after invoke method: " + method.getName());
        return result;
    }
}

测试：

java 复制代码

package xiaokai.proxy.dynamicproxy;

import xiaokai.proxy.dynamicproxy.jdkservice.GreetingService;
import xiaokai.proxy.dynamicproxy.jdkservice.IGreetingService;
import xiaokai.proxy.dynamicproxy.jdkservice.JDKProxyService;

import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 14:59
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 原始对象
        GreetingService original = new GreetingService();

        JDKProxyService proxyService = new JDKProxyService(original);

        // 创建代理对象
        IGreetingService instance = (IGreetingService) Proxy.newProxyInstance(original.getClass().getClassLoader(), original.getClass().getInterfaces(), proxyService);

        instance.sayHello();
    }
}

结果：

java 复制代码

JDKProxyService - before invoke method: sayHello
GreetingService - sayHello
JDKProxyService - after invoke method: sayHello

优点：

可以在运行时动态创建代理对象，不需要为每个目标类编写代理类。
目标类只需实现接口即可，代理类由JDK在运行时自动生成。

缺点：

只能代理实现了接口的类。

3.2 CGLIB

目标对象不需要实现接口，CGLIB通过生成目标对象的子类来实现代理。
创建一个实现了MethodInterceptor接口的类。
使用CGLIB的Enhancer类在运行时动态创建代理对象。

添加依赖：

XML 复制代码

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>cglib</groupId>
        <artifactId>cglib</artifactId>
        <version>3.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

示例代码：

java 复制代码

import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;


/**
 * Author:yang
 * Date:2024-09-29 16:27
 */
public class CglibHandler implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("before invoke");
        // 使用invokeSuper来调用父类方法
        Object result = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
        System.out.println("after invoke");
        return result;
    }
}


public class CglibService{

    public void sayHello() {
        System.out.println("hello, I am CglibService");
    }
}

测试：

java 复制代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(CglibService.class);
        enhancer.setCallback(new CglibHandler());
        CglibService instance = (CglibService) enhancer.create();
        instance.sayHello();
    }
}

结果：

bash 复制代码

before invoke
hello, I am CglibService
after invoke

优点：

可以代理没有实现接口的类。
通过继承目标类实现代理，不需要目标类实现接口。

缺点：

代理对象的创建比JDK动态代理稍微复杂一些。
需要引入第三方库CGLIB。

4. 应用场景

访问控制：在访问实际对象之前进行权限检查。
延迟初始化：在实际需要时才创建对象，提高系统性能。
日志记录：在调用目标对象方法前后记录日志信息。
事务管理：在方法调用前后添加事务处理逻辑。