Java 23种设计模式之代理模式

Java 23种设计模式之代理模式

一:简介
设计模式分为三大类:
创建型模式,共五种:工厂方法模式(已讲过)、抽象工厂模式(已讲过)、单例模式(已讲过)、建造者模式(已讲过)、原型模式(已讲过)。

结构型模式,共七种:适配器模式(已讲过)、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式(已讲过)、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

代理模式(Proxy)是通过代理对象访问目标对象,这样可以在目标对象基础上增强额外的功能,如添加权限,访问控制和审计等功能
Java 23种设计模式之代理模式_第1张图片
Java 23种设计模式之代理模式_第2张图片
Java代理分为静态代理动态代理Cglib代理
二: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.
接口类AdminService 接口
这是一个目标

public interface AdminService {
    //我定义一个用户服务权限接口
    //定义了一个更新方法
    void update();
    //定义了一个查找方法,查找返回数据
    Object find();
}

实现类AdminServiceImpl

/**静态接口的实现类*/
public class AdminServiceImpl implements AdminService{
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("我已经更新了系统");
    }

    @Override
    public Object find() {
        System.out.println("我已经查看了系统");
        return new Object();
    }
}

最关键的代理类AdminServiceProxy ,静态代理也要实现目标接口AdminService

public class AdminServiceProxy implements AdminService {
    private AdminService adminService;

    public AdminServiceProxy(AdminService adminService) {
        this.adminService= adminService;
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("判断用户是否有权限进行update操作");
        adminService.update();
        System.out.println("记录用户执行update操作的用户信息、更改内容和时间等");
    }

    @Override
    public Object find() {
        System.out.println("判断用户是否有权限进行find操作");
        System.out.println("记录用户执行find操作的用户信息、查看内容和时间等");
        return adminService.find();
    }
}

调用

  //创建一个目标对象
                AdminService adminService=new AdminServiceImpl();
                //构建一个代理对象
               AdminServiceProxy proxy= new AdminServiceProxy(adminService);
               //调用更新
               proxy.update();
                System.out.println("=============================");
                proxy.find()
                
                
   //结果
System.out: 判断用户是否有权限进行update操作
System.out: 我已经更新了系统
System.out: 记录用户执行update操作的用户信息、更改内容和时间等
System.out: =============================
System.out: 判断用户是否有权限进行find操作
System.out: 记录用户执行find操作的用户信息、查看内容和时间等
System.out: 我已经查看了系统

总结:
静态代理模式在不改变目标对象的前提下,实现了对目标对象的功能扩展。
不足:静态代理实现了目标对象的所有方法,一旦目标接口增加方法,代理对象和目标对象都要进行相应的修改,增加维护成本。
三:JDK 动态代理
为解决静态代理对象必须实现接口的所有方法的问题,Java给出了动态代理,动态代理具有如下特点:
1.Proxy对象不需要implements接口;
2.Proxy对象的生成利用JDK的Api,在JVM内存中动态的构建Proxy对象。需要使用java.lang.reflect.Proxy类的

  /**
     * Returns an instance of a proxy class for the specified interfaces
     * that dispatches method invocations to the specified invocation
     * handler.
 
     * @param   loader the class loader to define the proxy class
     * @param   interfaces the list of interfaces for the proxy class
     *          to implement
     * @param   h the invocation handler to dispatch method invocations to
     * @return  a proxy instance with the specified invocation handler of a
     *          proxy class that is defined by the specified class loader
     *          and that implements the specified interfaces

     */
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces,InvocationHandler invocationHandler );

方法,方法参数说明:
a.ClassLoader loader:指定当前target对象使用类加载器,获取加载器的方法是固定的;
b.Class[] interfaces:target对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型
c.InvocationHandler invocationHandler:事件处理,执行target对象的方法时,会触发事件处理器的方法,会把当前执行target对象的方法作为参数传入。

接口类AdminService 接口
这是一个目标

public interface AdminService {
    //我定义一个用户服务权限接口
    //定义了一个更新方法
    void update();
    //定义了一个查找方法,查找返回数据
    Object find();
}

实现类AdminServiceImpl ,这是一个目标对象的实现类

/**静态接口的实现类*/
public class AdminServiceImpl implements AdminService{
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("我已经更新了系统");
    }

    @Override
    public Object find() {
        System.out.println("我已经查看了系统");
        return new Object();
    }
}

动态代理和静态代理区别,动态代理不用实现目标接口,通过Jdk中的newProxyInstance,动态生成,动态代理

package com.ruan.mygitignore;

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

public class AdminServiceDynamicProxy {
    //维护一个目标对象
    private Object target;
    //维护一个事件处理,执行target对象的方法时,会触发事件处理器的方法,会把当前执行target对象的方法作为参数传入。
    private InvocationHandler invocationHandler;

    public AdminServiceDynamicProxy(Object target, InvocationHandler invocationHandler) {
        this.target = target;
        this.invocationHandler = invocationHandler;
    }
    public Object getPersonProxy(){
        //target.getClass().getClassLoader():获取目标对象的使用类加载器
        //target.getClass().getInterfaces():获取目标对象实现的接口的类型
        //invocationHandler,是构造函数传入的,那我们就要想怎么创建这个InvocationHandler
       Object obj= Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),invocationHandler);
       return obj;
    }

上面说了invocationHandler需要我们传入那我们如何生成它了AdminServiceInvocation 实现接口InvocationHandler

package com.ruan.mygitignore;

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

public class AdminServiceInvocation implements InvocationHandler {
    private Object target;

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("判断用户是否有权限进行操作");
        //最关键的就是这个invoke(target):方法的注入
        Object obj =method.invoke(target);
        System.out.println("记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等");
        return obj;
    }
}

调用

 //方法一
                System.out.println("============ 方法一 ==============");
                //构建目标对象
                AdminService adminService=new AdminServiceImpl();
                System.out.println("代理的目标对象:" + adminService.getClass());
                //创建事件处理
                AdminServiceInvocation adminServiceInvocation=new AdminServiceInvocation(adminService);
                //构建代理对象
                AdminServiceDynamicProxy adminServiceDynamicProxy = new AdminServiceDynamicProxy(adminService,adminServiceInvocation);
                //获取代理的目标对象
                AdminService proxy= (AdminService) adminServiceDynamicProxy.getPersonProxy();
                System.out.println("代理对象:" + proxy.getClass());
                Object obj = proxy.find();
                System.out.println("find 返回对象:" + obj.getClass());
                System.out.println("----------------------------------");
                proxy.update();
  //结果
System.out: ============ 方法一 ==============
2021-07-26 16:43:24.602 12407-12407/com.ruan.mygitignore I/对象:class com.ruan.mygitignore.AdminServiceImpl
System.out: 代理对象:class $Proxy1
System.out: 判断用户是否有权限进行操作
System.out: 我已经查看了系统
System.out: 记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等
System.out: find 返回对象:class java.lang.Object
System.out: ----------------------------------
System.out: 判断用户是否有权限进行操作
System.out: 我已经更新了系统
System.out: 记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等


 //方法二,是把getPersonProxy()方法拿到外面直接调用,不分装了
                System.out.println("============ 方法二 ==============");
                AdminService target = new AdminServiceImpl();
                AdminServiceInvocation invocation = new AdminServiceInvocation(target);
                AdminService proxy2 = (AdminService)Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),invocation);
                Object obj2 = proxy2.find();
                System.out.println("find 返回对象:" + obj2.getClass());
                System.out.println("----------------------------------");
                proxy2.update();
                
    //方法三,连InvocationHandler也不封装了,直接调用时候使用传递
        System.out.println("============ 方法三 ==============");
        final AdminService target3 = new AdminServiceImpl();
        AdminService proxy3 = (AdminService) Proxy.newProxyInstance(target3.getClass().getClassLoader(), target3.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println("判断用户是否有权限进行操作");
                Object obj = method.invoke(target3, args);
                System.out.println("记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等");
                return obj;
            }
        });

        Object obj3 = proxy3.find();
        System.out.println("find 返回对象:" + obj3.getClass());
        System.out.println("----------------------------------");
        proxy3.update();

四:Cglib代理
Cglib不能在Android中使用
JDK动态代理要求target对象是一个接口的实现对象,假如target对象只是一个单独的对象,并没有实现任何接口,这时候就会用到Cglib代理(Code Generation Library),即通过构建一个子类对象,从而实现对target对象的代理,因此目标对象不能是final类(报错),且目标对象的方法不能是final或static(不执行代理功能)。
Cglib依赖的jar包

 
            cglib
            cglib
            3.2.10
  

Cglib对于Android来说,Android生成的.dex文件而不是.class文件需要另外实现方式
目标对象类AdminCglibService.java

public class AdminCglibService {
    public void update() {
        System.out.println("修改管理系统数据");
    }

    public Object find() {
        System.out.println("查看管理系统数据");
        return new Object();
    }
}

代理类AdminServiceCglibProxy.java

public class AdminServiceCglibProxy implements MethodInterceptor {

    private Object target;

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

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

    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] arg2, MethodProxy proxy) throws Throwable {

        System.out.println("判断用户是否有权限进行操作");
        Object obj = method.invoke(target);
        System.out.println("记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等");
        return obj;
    }


}

调用

 AdminCglibService target = new AdminCglibService();
        AdminServiceCglibProxy proxyFactory = new AdminServiceCglibProxy(target);
        AdminCglibService proxy = (AdminCglibService)proxyFactory.getProxyInstance();

        System.out.println("代理对象:" + proxy.getClass());

        Object obj = proxy.find();
        System.out.println("find 返回对象:" + obj.getClass());
        System.out.println("----------------------------------");
        proxy.update();
        
        //结果
       代理对象:class com.lance.proxy.demo.service.AdminCglibService$$EnhancerByCGLIB$$41b156f9
判断用户是否有权限进行操作
查看管理系统数据
记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等
find 返回对象:class java.lang.Object
----------------------------------
判断用户是否有权限进行操作
修改管理系统数据
记录用户执行操作的用户信息、更改内容和时间等

END:当你觉得你到达了顶峰,其实可能才到达另一座山峰的谷底

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