Java设计模式之 [11] 结构型模式 - 代理模式

简介

1.代理模式:为一个对象提供一个替身了,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.即拓展目标对象的功能
2.被代理的对象可以是远程对象,创建开销大的对象,或者是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.它是属于动态代理的范畴)
4.代理模式示意图

类图

静态代理

简介

静态代理在使用的时候,需要定义接口或者父类,被d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

应用实例

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式来调用目标对象
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

类图分析

代码实现

public interface ITeacherDao {
    void teach();
}   
public class TeacherDao implements ITeacherDao {

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

}
//代理对象
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {

    private ITeacherDao target;// 目标对象

    /**
     * @param target
     */
    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("代理开始");
        target.teach();
        System.out.println("提交.代理结束");
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
        //创建代理对象 同时把被代理对象传递给代理对象
        TeacherDaoProxy daoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
        //通过代理对象调用发方法,代理对象再去调用被代理对象
        daoProxy.teach();
        teacherDao.teach();
    }
}
代理对象的优缺点

1.优点:在不修改目标对象功能的前提下,能通过代理对象对目标功能进行增强
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

动态代理

简介

1,代理对象,不需要实现接口,但是目标对象要实现接口,否则不能使用动态代理
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.代理类所在的包: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

    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException{}
动态代理应用实例

1.将前面的代理修改为动态代理即可
2.思路图解类图


类图

3.代码实现

//接口
public interface ITeacherDao {

    // 授课方法
    void teach();
    void sayHello(String name);
}
public class TeacherDao implements ITeacherDao{

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课");
    }

    @Override
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println(name);
    }

}

说明
1.ClassLoader loader :指定当前目标对象的类加载器,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
3.InvocationHandler h:事件处理,执行目标对象的方法时.会触发事情处理方法, 把当前执行的目标对象方法作为参数传递

public class ProxyFactory {

    // 维护一个目标对象

    private Object target;

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

    // 给目标对象生成一个代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        /**
         * 说明 1.ClassLoader loader :指定当前目标对象的类加载器,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
         * :事件处理,执行目标对象的方法时.会触发事情处理方法, 把当前执行的目标对象方法作为参数传递
         * 
         */
        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");
                        // 反射机制调用目标对象的方法
                        Object returnVal = method.invoke(target, args);
                        return returnVal;
                    }
                });
    }
}

测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个目标对象
        ITeacherDao dao = new TeacherDao();
        
        //给目标对象,创建代理对象
        ITeacherDao dao2 = (ITeacherDao) new ProxyFactory(dao).getProxyInstance();
        
        //class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中生成了代理对象
        System.out.println(dao2.getClass());
        System.out.println(dao2);
        dao2.teach();
        dao2.sayHello("hahah ");
    }
}

打印

class com.sun.proxy.$Proxy0
JDK代理
cn.icanci.proxy.dynamic.TeacherDao@6bc7c054
JDK代理
老师授课
JDK代理
hahah 

Cglib代理

简介

1.静态代理和JDK代理毛hi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,并没有实现任何接口,这个时候可以使用目标对象子类来实现代理 ==>> Cglib代理模式
2.Cglib代理也叫做子类代理,它是在内存中构建按一个子类对象从而实现对目标对象功能的拓展,有些书将 Cglib代理 也归属到动态代理
3.Cglib是一个强大的高性能的代码生成包,它可以在运行时期拓展Java类和实现Java接口,它广泛的被许多AOP框架使用 比如 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,使用JDK代理
2,目标对象不需要实现接口,使用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代理模式步骤实现

1.需要引入的jar文件

asm-commons-3.3.jar
asm-tree-3.3.jar
asm.jar
cglib-2.2.jar

2,在内存中动态构建子类,注意代理的类不可是final,否则报错
java.lang.IllegalArgumentException
3.目标对象的方法如果为finl.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

实现

1.类图


类图

2.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";
    }
}
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
    
    //维护一个目标对象
    private Object target;
    
    public ProxyFactory(Object target) {
        super();
        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
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //2.设置父类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //3.设置回掉函数
        enhancer.setCallback(this);
        //4.创建子类对象
        return enhancer.create(); 
    }
    
    //重写 intercept 方法
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        
        //1.
        System.out.println("cglib 代理模式开始");
        Object returnVal = method.invoke(target, args);
        System.out.println("cglib 代理模式结束");
        return returnVal;
    }

}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建目标对象
        // 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);
    }
}

打印结果

cglib 代理模式开始
 老师授课中  , 我是cglib代理,不需要实现接口 
cglib 代理模式结束
res=hello
代理模式(Proxy)的变体 几种常见的代理模式的介绍 -- 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的时候,先到缓存代理取出,如果取到资源则ok,如果取不到资源,在到公网或者数据库读取,然后缓存
3.远程代理
远程对象的本地代理,通过它可以把远程对象当作本地对象来调用,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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