设计模式（十三）——代理模式

1 代理模式(Proxy)

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) 。

4) 代理模式示意图

2 静态代理

2.1 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

2.2 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

思路分析图解(类图)

package com.lin.proxy;

public interface ITeacherDao {

    void teach();
}
package com.lin.proxy;

public class TeacherDao implements ITeacherDao{

    @Override
    public void teach() {

        System.out.println("老师正在授课中....");
    }

}
package com.lin.proxy;

/*
 *     静态代理
 *     代理对象
 */

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{

    private ITeacherDao teacherDao = null;

    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao teacherDao) {
        this.teacherDao = teacherDao;
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("代理开始");
        System.out.println("准备授课的工作");
        teacherDao.teach();
        System.out.println("代理结束");
    }

}
package com.lin.proxy;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(new TeacherDao());
        teacherDaoProxy.teach();
    }
}

2.3 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

3 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

3.2 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 )

3.3 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)

package com.lin.proxy.dynamic;

public interface ITeacherDao {
    void teach();
}
package com.lin.proxy.dynamic;

public class TeacherDao implements ITeacherDao{

    @Override
    public void teach() {
         System.out.println("老师正在授课中....");
    }

}
package com.lin.proxy.dynamic;

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

public class ProxyFactory{

    private Object target;

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

    // 给目标对象生成一个代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        /*
         * ClassLoader loader,
         * Class<?>[] interfaces,
         * InvocationHandler h
         * 1 ClassLoader loader:指定目标对像是要的类加载器，获取加载器的方法固定
         * 2 Class<?>[] interfaces:目标对象实现的接口类型，是要泛型方法确认类型
         * 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");
                        // 利用反射机制调用目标对象的方法
                        Object returnVal = method.invoke(target, args);
                        return returnVal;
                        }
                    }
                );
    }

}
package com.lin.proxy.dynamic;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        ITeacherDao target = new TeacherDao();
        ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        System.out.println(proxyInstance.getClass());
        proxyInstance.teach();
    }
}

4 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

4.2 Cglib 代理模式实现步骤

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.

15.1.1 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)

package com.lin.proxy.cglib;

public class TeacherDao{

    public void teach() {
        System.out.println("老师正在授课中....");
    }

}
package com.lin.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;

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{

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

    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
         *  2 设置父类
         *  3 设置回调函数
         *  4 创建子类对象，即代理对象
         */
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] objs, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib代理模式开始");
        Object invoke = method.invoke(target, objs);
        System.out.println("cglib代理模式结束");
        return invoke;
    }

}
package com.lin.proxy.cglib;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
        TeacherDao proxyFactory = (TeacherDao)new ProxyFactory(teacherDao).getProxyInstance();
        proxyFactory.teach();
    }
}

5 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

仅供参考，有错误还请指出！

有什么想法，评论区留言，互相指教指教。

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