14. 设计模式-代理模式

设计模式-代理模式

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. 代理模式主要有三种
   1. 静态代理
   2. 动态代理 (JDK 代理--接口代理)
   3. 动态代理Cglib 代理 (可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口)。

1. 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(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。

1.1 引出静态代理模式

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。

1.2 代码实现之

接口ITeacherDao

public interface ITeacherDao {
    // 授课的方法
	void teach(); 
}

被代理对象TeacherDao

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

静态代理对象TeacherDaoProxy

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
	// 目标对象，通过接口来聚合
	private ITeacherDao target; 
	
	
	//构造器
	public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
		this.target = target;
	}

    // 对目标方法进行增强
	@Override
	public void teach() {
		System.out.println("开始代理  完成某些操作...");
		target.teach();
		System.out.println("提交...");
	}

}

Client

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//创建目标对象(被代理对象)
		TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
		
		//创建代理对象, 同时将被代理对象传递给代理对象
		TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
		
		//通过代理对象，调用到被代理对象的方法
		//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 
		teacherDaoProxy.teach();
	}
}

1.3 静态代理优缺点

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。
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。一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护，这违反了开闭原则。

2.动态代理-JDk代理

2.1 JDK代理

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。

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，也叫JDK 代理或接口代理。

代理类所在包java.lang.reflect.ProxyJDK 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 )

将前面的静态代理改进成动态代理模式(即：JDK 代理模式)

2.2 代码实现之

接口ITeacherDao

//接口
public interface ITeacherDao {
    // 授课方法
	void teach(); 
	void sayHello(String name);
}

被代理对象TeacherDao

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

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

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

代理对象工厂类ProxyFactory

private Object target; 维护一个目标对象 target

public Object getProxyInstance(); 给目标对象生成一个代理对象。

• // 注意这是Proxy类中的静态方法
  public static Object newProxyInstance(
      ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
  

  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
  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
  4. 其中使用到了Java中的反射中的一些方法，如果对反射不太了解可以看一下这篇文章：《 Java基础之深入理解反射》

public class ProxyFactory {

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

	// 构造器、对target进行初始化
	public ProxyFactory(Object target) {
		this.target = target;
	} 
	
	// 给目标对象生成一个代理对象
	public Object getProxyInstance() {
        
		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...");
                    // 反射机制调用目标对象的方法
                    Object returnVal = method.invoke(target, args);
                    System.out.println("JDK代理提交...");
                    return returnVal;
                }
			}
        ); 
        
	}
    
}

3. 动态代理-Cglib 代理

3.1 Cglib 代理

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 SpringAOP，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。

将前面的案例用 Cglib 代理模式实现

3.2 代码实现之

导入依赖

       <dependency>
            <groupId>net.sourceforge.cglibgroupId>
            <artifactId>com.springsource.net.sf.cglibartifactId>
            <version>2.2.0version>
        dependency>

被代理对象TeacherDao

public class TeacherDao {

   public String teach() {
      System.out.println(" 老师授课中... \r\n 我是cglib代理，不需要实现接口... ");
      return "hello";
   }
}

代理对象工厂类ProxyFactory

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

	//维护一个目标对象
	private Object target;
	
	//构造器，传入一个被代理的对象
	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
		Enhancer enhancer = new Enhancer();
		//2. 设置父类
		enhancer.setSuperclass(target.getClass());
		//3. 设置回调函数
		enhancer.setCallback(this);
		//4. 创建子类对象，即代理对象
		return enhancer.create();
	}
	

	//重写  intercept 方法，会调用目标对象的方法
	@Override
	public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable {
		System.out.println("Cglib代理模式开始...");
		Object returnVal = method.invoke(target, args);
		System.out.println("Cglib代理模式提交...");
		return returnVal;
	}

}

Client

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		//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);
	}
}

4. 几种常见的代理模式变体介绍

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

5. 代理模式在Spring中的应用

Spring之AOP前奏

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