设计模式 —— 代理模式

目录

一、代理模式的基本介绍

二、静态代理

三、动态代理

3.1 动态代理模式的基本介绍

四、Cglib 代理

4.1 Cglib 代理模式的基本介绍

五、几种常见的代理模式介绍— 几种变体

一、代理模式的基本介绍

  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) 。

二、静态代理

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

 

应用示例：有一个老师不能正常上课，需要找一个代课老师替他上课

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

思路分析图解(类图)

静态代理源码示例：

  1. // 接口
  2. public interface ITeacherDao {
  3.     void teach(); //  授课的方法
  4. }
  1. public class TeacherDao implements ITeacherDao {
  2.     @Override
  3.     public void teach() {
  4.         System.out.println(" 老师授课中... ");
  5.     }
  6. }
  1. // 代理对象，静态代理
  2. public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {
  3.  
  4.     private ITeacherDao target; // 目标对象，通过接口来聚合
  5.  
  6.     // 构造器
  7.     public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target){
  8.         this.target = target;
  9.     }
  10.  
  11.     @Override
  12.     public void teach() {
  13.         System.out.println("开始代理，完成某些操作..."); // 方法
  14.         target.teach();
  15.         System.out.println("提交...."); // 方法
  16.     }
  17. }
  1. public class Client {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         // 创建目标对象（被代理对象）
  4.         TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
  5.  
  6.         // 创建代理对象，同时将被代理对象传递给代理对象
  7.         TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
  8.  
  9.         // 通过代理对象，调用到被代理对象的方法
  10.         // 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
  11.         teacherDaoProxy.teach();
  12.     }
  13. }

静态代理优缺点

  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

3.1 动态代理模式的基本介绍

  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

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: static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces,InvocationHandler h )

动态代码源码示例：

  1. // 接口
  2. public interface ITeacherDao {
  3.     void teach(); //  授课的方法
  4.     void sayHello(String name);
  5. }
  1. public class TeacherDao implements ITeacherDao {
  2.     @Override
  3.     public void teach() {
  4.         System.out.println(" 老师授课中... ");
  5.     }
  6.  
  7.     @Override
  8.     public void sayHello(String name) {
  9.         System.out.println("hello " + name);
  10.     }
  11. }
  1. public class ProxyFactory {
  2.     // 维护一个目标对象，Object
  3.     private Object target;
  4.  
  5.     // 构造器，对target 进行初始化
  6.     public ProxyFactory(Object target) {
  7.         this.target = target;
  8.     }
  9.  
  10.     // 给目标对象，生成一个代理对象
  11.     public Object getProxyInstance() {
  12.         // 说明
  13.         /*
  14.         public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
  15.                                               Class[] interfaces,
  16.                                               InvocationHandler h)
  17.              // 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
  18.              // 2. Class[] interfaces: 目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型
  19.              // 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
  20.          */
  21.         return Proxy.newProxyInstance(
  22.                 target.getClass().getClassLoader(),
  23.                 target.getClass().getInterfaces(),
  24.                 new InvocationHandler() { // 匿名子类
  25.                     @Override
  26.                     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  27.                         System.out.println("JDK代理开始...");
  28.                         // 反射机制调用目标对象的方法
  29.                         Object returnVal = method.invoke(target, args);
  30.                         System.out.println("JDK代理提交...");
  31.                         return returnVal;
  32.                     }
  33.                 }
  34.         );
  35.     }
  36. }
  1. public class Client {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         // 创建目标对象
  4.         TeacherDao target = new TeacherDao();
  5.         // 给目标对象，创建代理对象，可以转成 ITeacherDao
  6.         ITeacherDao proxyInstance =  (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
  7.  
  8.         // proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
  9.         System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
  10.  
  11.         // 通过代理对象，调用目标对象的方法
  12.         //proxyInstance.teach();
  13.         proxyInstance.sayHello("tom");
  14.     }
  15. }

 

四、Cglib 代理

4.1 Cglib 代理模式的基本介绍

  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
  5. 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

cglib代理源码示例

  1. public class TeacherDao {
  2.     public String teach() {
  3.         System.out.println(" 老师授课中，我是cglib代理，不需要实现接口");
  4.         return "hello";
  5.     }
  6. }
  1. import java.lang.reflect.Method;
  2. import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
  3. import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
  4. import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
  5.  
  6.  
  7. public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
  8.  
  9.     // 维护一个目标对象
  10.     private Object target;
  11.  
  12.     //构造器，传入一个被代理的对象
  13.     public ProxyFactory(Object target) {
  14.         this.target = target;
  15.     }
  16.  
  17.     //返回一个代理对象:	是 target  对象的代理对象
  18.     public Object getProxyInstance() {
  19.         //1. 创建一个工具类
  20.         Enhancer enhancer = new Enhancer();
  21.         //2. 设置父类
  22.         enhancer.setSuperclass(target.getClass());
  23.         //3. 设置回调函数
  24.         enhancer.setCallback(this);
  25.         //4. 创建子类对象，即代理对象
  26.         return enhancer.create();
  27.     }
  28.  
  29.     // 重写	intercept 方法，会调用目标对象的方法
  30.     @Override
  31.     public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable {
  32.         System.out.println("Cglib 代理模式 ~~ 开始");
  33.         Object returnVal = method.invoke(target, args);
  34.         System.out.println("Cglib 代理模式 ~~ 提交");
  35.         return returnVal;
  36.     }
  37.  
  38. }
  1. public class Client {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         //创建目标对象
  4.         TeacherDao target = new TeacherDao();
  5.         //获取到代理对象，并且将目标对象传递给代理对象
  6.         TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
  7.  
  8.         //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
  9.         String res = proxyInstance.teach();
  10.         System.out.println("res=" + res);
  11.     }
  12. }

五、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

 

文章最后，给大家推荐一些受欢迎的技术博客链接：

  1. JAVA相关的深度技术博客链接
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  5. 机器学习 —— 深度技术博客链接
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