Java中的三种代理模式

代理模式

代理(Proxy)是一种设计模式,提供了对目标对象另外的访问方式;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。

这里使用到编程中的一个思想:不要随意去修改别人已经写好的代码或者方法,如果需改修改,可以通过代理的方式来扩展该方法。

举个例子来说明代理的作用:假设我们想邀请一位明星,那么并不是直接连接明星,而是联系明星的经纪人,来达到同样的目的.明星就是一个目标对象,他只要负责活动中的节目,而其他琐碎的事情就交给他的代理人(经纪人)来解决.这就是代理思想在现实中的一个例子。

代理模式的关键点:代理对象与目标对象、代理对象是对目标对象的扩展,并会调用目标对象.

静态代理

静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,被代理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。
实例说明:
模拟保存动作,定义一个保存动作的接口:IUserDao.java,然后目标对象实现这个接口的方法UserDao.java,此时如果使用静态代理方式,就需要在代理对象(UserDaoProxy.java)中也实现IUserDao接口.调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象。

需要注意的是,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。

接口:IUserDao.java

package net.ydstudio.service;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.service
 * @createDate 2018/08/16 15:35
 * @updateDate 2018/08/16 15:35
 */
public interface IUserDao {

    /**
     * 保存数据库
     * @param: []
     * @return: void
     */
    void save();
}

目标对象:UserDao.java

package net.ydstudio.service.impl;

import net.ydstudio.service.IUserDao;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.service.impl
 * @createDate 2018/08/16 15:36
 * @updateDate 2018/08/16 15:36
 */
public class UserDao implements IUserDao {

    /**
     * 保存数据库
     *
     * @param: []
     * @return: void
     */
    public void save() {
        System.out.println("数据已经保存到数据库");
    }
}

代理对象:UserDaoProxy.java

package net.ydstudio.staticproxy;

import net.ydstudio.service.IUserDao;
import net.ydstudio.service.impl.UserDao;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.staticproxy
 * @createDate 2018/08/16 15:37
 * @updateDate 2018/08/16 15:37
 */
public class UserDaoProxy implements IUserDao {

    /**
     * 保存被代理的对象
     */
    private UserDao target;

    public UserDaoProxy(UserDao target) {
        this.target = target;
    }

    /**
     * 保存数据库
     *
     * @param: []
     * @return: void
     */
    public void save() {
        System.out.println("开始保存数据……");
        target.save();
        System.out.println("结束保存数据……");
    }
}

测试类:

package net.ydstudio.proxy;

import net.ydstudio.service.IUserDao;
import net.ydstudio.service.impl.UserDao;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.JUnit4;

import static org.junit.Assert.*;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.proxy
 * @createDate 2018/08/16 15:58
 * @updateDate 2018/08/16 15:58
 */
@RunWith(JUnit4.class)
public class ProxyFactoryTest {

    @Test
    public void test(){
        // 目标对象
        IUserDao target = new UserDao();

        System.out.println(target.getClass());

        // 给目标对象,创建代理对象
        IUserDao proxy = (IUserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        // class $Proxy()内存中动态生成的代理对象
        System.out.println(proxy.getClass());

        // 执行方法 代理对象
        proxy.save();
    }
}

静态代理总结:

  • 可以在不修改代理目标对象的前提下,对代理目标的功能进行拓展。
  • 需要实现代理目标对象实现的接口,一旦代理目标所实现的接口有修改,目标对象与代理都需要维护。

要解决上面静态代理的缺点,就必须使用动态代理的方式。

动态代理

动态代理有以下特点:

  • 代理对象不需要实现接口
  • 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(需要我们指定创建代理对象/目标对象实现的接口的类型)
  • 动态代理也叫做:JDK代理,接口代理
JDK中生成代理对象的api

JDK实现代理只需要使用静态的newProxyInstance方法,该方法需要接收三个参数:

 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException

参数按顺序解释如下:

  • ClassLoader loader,:指定当前目标对象使用类加载器,获取加载器的方法是固定的
  • Class[] interfaces,:目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型
  • InvocationHandler h:事件处理,执行目标对象的方法时,会触发事件处理器的方法,会把当前执行目标对象的方法作为参数传入

代码实现:

接口类IUserDao.java以及接口实现类,目标对象UserDao是一样的,没有做修改.在这个基础上,增加一个代理工厂类(ProxyFactory.java),将代理类写在这个地方,然后在测试类(需要使用到代理的代码)中先建立目标对象和代理对象的联系,然后代用代理对象的中同名方法。

代理工厂类ProxyFactory:


package net.ydstudio.proxy;

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

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.proxy
 * @createDate 2018/08/16 15:44
 * @updateDate 2018/08/16 15:44
 */
public class ProxyFactory {

    /**
     * 维护一个代理的目标对象
     */
    private Object target;
    public ProxyFactory(Object target){
        this.target = target;
    }

    /**
     * 给目标对象生成代理对象
     * @param: []
     * @return: java.lang.Object
     */
    public Object getProxyInstance(){
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {

                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println("开始事务2");
                        //执行目标对象方法
                        Object returnValue = method.invoke(target, args);

                        System.out.println("提交事务2");
                        return returnValue;
                    }
                }
        );
    }
}

测试类:

package net.ydstudio.proxy;

import net.ydstudio.service.IUserDao;
import net.ydstudio.service.impl.UserDao;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.JUnit4;

import static org.junit.Assert.*;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.proxy
 * @createDate 2018/08/16 15:58
 * @updateDate 2018/08/16 15:58
 */
@RunWith(JUnit4.class)
public class ProxyFactoryTest {

    @Test
    public void test(){
        // 目标对象
        IUserDao target = new UserDao();

        System.out.println(target.getClass());

        // 给目标对象,创建代理对象
        IUserDao proxy = (IUserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        // class $Proxy()内存中动态生成的代理对象
        System.out.println(proxy.getClass());

        // 执行方法 代理对象
        proxy.save();
    }
}

JDK实现代理总结:代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则不能用动态代理。

Cglib代理

静态代理和JDK动态代理模式都是要求目标对象有实现一个接口,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,这个时候就可以使用以目标对象子类的方式类实现代理,这个时候就要提到Cglib了。

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的扩展.

JDK的动态代理有一个限制,就是使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口,如果想代理没有实现接口的类,就可以使用Cglib实现.

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和synaop,为他们提供方法的interception(拦截)

Cglib包的底层是通过使用一个小而块的字节码处理框架ASM来转换字节码并生成新的类.不鼓励直接使用ASM,因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉.

Cglib子类代理实现方法:

  • 引入Cglib的Pom包后,就可以在内存中动态构建子类
  • 代理的类不能为final,否则报错
  • 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.

代码示例:

目标对象类:UserDao

/**
* 目标对象,没有实现任何接口
*/
public class UserDao {

   public void save() {
       System.out.println("----已经保存数据!----");
   }
}

代理类:CglibProxyFactory

package net.ydstudio.cglib;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.cglib
 * @createDate 2018/08/20 10:58
 * @updateDate 2018/08/20 10:58
 */
public class CglibProxyFactory implements MethodInterceptor {

    /**
     * 维护目标对象
     */
    private Object target;

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

    /**
     *  给目标对象创建一个代理对象
     * @return
     */
    public Object getProxyInstance(){
        //1.工具类
        Enhancer en = new Enhancer();
        //2.设置父类
        en.setSuperclass(target.getClass());
        //3.设置回调函数
        en.setCallback(this);
        //4.创建子类(代理对象)
        return en.create();

    }

    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("开始事务...");
        return method.invoke(target,args);
    }
}

测试:


package net.ydstudio.cglib;

import net.ydstudio.service.impl.UserDao;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.JUnit4;

/**
 * @author Nick
 * @projectName javaLean
 * @package net.ydstudio.cglib
 * @createDate 2018/08/20 11:05
 * @updateDate 2018/08/20 11:05
 */
@RunWith(JUnit4.class)
public class CglibProxyFactoryTest {

    @Test
    public void test(){
        //目标对象
        UserDao target = new UserDao();

        //代理对象
        UserDao proxy = (UserDao)new CglibProxyFactory(target).getProxyInstance();

        //执行代理对象的方法
        proxy.save();
    }

}

总结:

  • 目标对象有实现接口,用JDK代理。
  • 目标对象没有实现接口,用Cglib代理。
  • 简单的代理就可以使用静态代理。

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