Spring设计模式中代理模式详细讲解

一、场景模拟

①声明接口

声明计算器接口Calculator,包含加减乘除的抽象方法

public interface Calculator {
    int add(int i, int j);
    int sub(int i, int j);
    int mul(int i, int j);
    int div(int i, int j);
}

②创建实现类

Spring设计模式中代理模式详细讲解_第1张图片

public class CalculatorPureImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        int result = i + j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        int result = i - j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        int result = i * j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        int result = i / j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
}

③创建带日志功能的实现类

Spring设计模式中代理模式详细讲解_第2张图片

public class CalculatorPureImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] add 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = i + j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] add 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] sub 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = i - j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] sub 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] mul 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = i * j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] mul 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] div 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = i / j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] div 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
}

二、提出问题

①现有代码缺陷

针对带日志功能的实现类,我们发现有如下缺陷:

  • 对核心业务功能有干扰,导致程序员在开发核心业务功能时分散了精力
  • 附加功能分散在各个业务功能方法中,不利于统一维护

②解决思路

解决这两个问题,核心就是:解耦。我们需要把附加功能从业务功能代码中抽取出来。

③困难

解决问题的困难:要抽取的代码在方法内部,靠以前把子类中的重复代码抽取到父类的方式没法解决。 所以需要引入新的技术。

三、代理模式

①介绍 二十三种设计模式中的一种,属于结构型模式。它的作用就是通过提供一个代理类,让我们在调用目标方法的时候,不再是直接对目标方法进行调用,而是通过代理类间接 调用。让不属于目标方法核心逻辑 的代码从目标方法中剥离出来—— 解耦 。调用目标方法时先调用代理对象的方法,减少对目标方法的调用和打扰,同时让附加功能能够集中在一起也有利于统一维护。

Spring设计模式中代理模式详细讲解_第3张图片

使用代理后:

Spring设计模式中代理模式详细讲解_第4张图片

②生活中的代理

  • 广告商找大明星拍广告需要经过经纪人
  • 合作伙伴找大老板谈合作要约见面时间需要经过秘书
  • 房产中介是买卖双方的代理

③相关术语

  • 代理:将非核心逻辑剥离出来以后,封装这些非核心逻辑的类、对象、方法。
  • 目标:被代理“套用”了非核心逻辑代码的类、对象、方法。

1.静态代理

创建静态代理类:

public class CalculatorStaticProxy implements Calculator {
    // 将被代理的目标对象声明为成员变量
    private Calculator target;
    public CalculatorStaticProxy(Calculator target) {
        this.target = target;
    }
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] add 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = target.add(i,j);
        System.out.println("[日志] add 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] sub 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = target.sub(i,j);
        System.out.println("[日志] sub 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] mul 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = target.mul(i,j);
        System.out.println("[日志] mul 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] div 方法开始了,参数是:" + i + "," + j);
        int result = target.div(i,j);
        System.out.println("[日志] div 方法结束了,结果是:" + result);
        return result;
    }
}

实现类:

public class CalculatorPureImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        int result = i + j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        int result = i - j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        int result = i * j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        int result = i / j;
        System.out.println("方法内部 result = " + result);
        return result;
    }
}

测试:

    public void test(){
        CalculatorStaticProxy proxy = new CalculatorStaticProxy(new CalculatorPureImpl());
        proxy.add(3,4);
}

Spring设计模式中代理模式详细讲解_第5张图片

静态代理确实实现了解耦,但是由于代码都写死了,完全不具备任何的灵活性。就拿日志功能来说,将来其他地方也需要附加日志,那还得再声明更多个静态代理类,那就产生了大量重复的代码,日志功能还是分散的,没有统一管理。

提出进一步的需求:将日志功能集中到一个代理类中,将来有任何日志需求,都通过这一个代理类来实现。这就需要使用动态代理技术了。

2.动态代理

Spring设计模式中代理模式详细讲解_第6张图片

生产代理对象的工厂类:

public class ProxyFactory {
    Object target;
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    public Object getProxy(){
/**
 * newProxyInstance():创建一个代理实例
 * 其中有三个参数:
 * 1、classLoader:加载动态生成的代理类的类加载器
 * 2、interfaces:目标对象实现的所有接口的class对象所组成的数组
 * 3、invocationHandler:设置代理对象实现目标对象方法的过程,即代理类中如何重写接口中的抽象方法
*/
        ClassLoader classLoader = target.getClass().getClassLoader();
        Class[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
        InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                /**
                 * proxy:代理对象
                 * method:代理对象需要实现的方法,即其中需要重写的方法
                 * args:method所对应方法的参数
                 */
                Object result = null;
                try {
                    System.out.println("[动态代理][日志] "+method.getName()+",参数:"+ Arrays.toString(args));
                    result= method.invoke(target, args);
                    System.out.println("[动态代理][日志] "+method.getName()+",结果:"+ result);
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                    System.out.println("[动态代理][日志] "+method.getName()+",异常:"+e.getMessage());
                }finally {
                    System.out.println("[动态代理][日志] "+method.getName()+",方法执行完毕");
                }
                return result;
            }
        };
        return Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,invocationHandler);
    }
}

测试:

    public void test(){
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new CalculatorPureImpl());
        Calculator proxy = (Calculator)proxyFactory.getProxy();
        proxy.add(3,99);
 
    }

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