Java设计模式之代理模式

1. 什么是代理模式

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。
简单点理解：
目标对象：原对象，我们需要通过代理对象控制它的访问，扩展其功能。
代理对象：代理模式产生的对象，是原对象的替身，在原有基础上进行修改。
在不改变原对象代码的基础上对原对象的功能进行扩展
再简单点理解：
比如点外卖事件
你想吃麻辣烫，自己又不想去店里吃，所以你点外卖，此时的外卖小哥，可以看作为代理对象。而你又想在吃完麻辣烫后喝一杯珍珠奶茶，所以你又联系外卖小哥帮你去店里买一杯。这个过程可以理解为加的扩展功能。

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。

用图表示如下：

代理模式的关键点是：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。
一般的代理模式都会有一个接口，代理对象和目标对象共同实现这个接口。静态代理（继承，实现接口）和动态代理（基于接口的jdk动态代理，不基于接口的cglib动态代理）。

2. 为什么要使用代理模式

降低了系统的耦合度，扩展性好
可以起到保护目标对象的作用

3. 代理模式的三种创建方式

例子：
顾客想要点一份鱼香肉丝，让外卖员送过来，并且想要帮忙带一份珍珠奶茶。
分析：
顾客：目标对象
外卖员：代理对象
点珍珠奶茶：扩展功能

3.1 静态代理

静态代理在使用时，需要定义接口或者父类，被代理对象与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类。
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。

需要我们手写代理类。两种形式：

3.1.1 接口方式

让目标对象和代理对象都实现一个共同接口。那么这两个类就有了公共的方法，就可以在代理对象中实现对目标对象功能的扩展。

代码示例：
OrderInterface接口：

public interface OrderInterface {
    public String order(String foodName);
}

Customer类：

public class Customer implements OrderInterface{
    public String order(String foodName){
        return "已下单点了"+foodName;
    }
}

DeliveryClerk类：

public class DeliveryClerk implements OrderInterface{
    //把原来的对象传入并保存到成员位置。也就是目标类对象
    private OrderInterface source;
    public DeliveryClerk(OrderInterface source) {
        this.source=source;
    }

    @Override
    public String order(String foodName) {
        String result = source.order(foodName);
        System.out.println("已经接订单在送去的路上");
        return result+"买了一杯珍珠奶茶";
    }
}

测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       //1.创建顾客对象
        Customer customer = new Customer();
       //2.创建代理对象
        DeliveryClerk deliveryClerk = new DeliveryClerk(customer);
       //3.调用方法
        String result = deliveryClerk.order("鱼香肉丝盖饭");
        System.out.println(result);
    }
}

3.1.2 继承方式

让代理对象继承目标对象，那么代理对象就拥有目标对象的方法，同时又可以对其功能进行扩展。

代码示例：
Customer类：

public class Customer {
    public String order(String foodName){
        return "已下单点了"+foodName;
    }
}

DeliveryClerk类：

public class DeliveryClerk extends Customer{
    @Override
    public String order(String foodName) {
        String result = super.order(foodName);
        System.out.println("已经接订单在送去的路上");
        return result+"买了一杯珍珠奶茶";
    }
}

3.2 静态代理优缺点

优点：在不改变原来的实现类的情况下对方法实现了增强。
缺点：维护复杂。每一个目标对象，都需要匹配一个代理类，并且目标对象方法变更，代理类必须同步更新。

3.3 动态代理

是在内存中生成代理对象的一种技术
无需手写代理类，也不会存在代码编译的过程。运用在内存中生产代理类的技术在JVM的运行区造一个代理对象，只需对需要修改的部分进行编辑。

3.3.1 基于jdk接口的动态代理

实际上就是在内存中生产一个对象，该对象实现了指定的目标对象的所有接口，代理对象和目标对象是兄弟关系。
jdk自带动态代理技术，需要使用一个静态方法来创建代理对象，它需要目标对象必须实现接口，生产的代理对象和原对象都实现相同的接口。

基于接口的动态代理
1.提供者：JDK
2.使用JDK官方的Proxy类创建代理对象
3.注意：代理的目标对象必须实现接口

编写流程：
1.准备一个目标类对象，也就是顾客对象
2.使用jdk的API动态的生成代理对象
3.调用代理对象执行相应的方法

参数解释：

1.ClassLoader loader：
固定写法，指定目标类对象的类的加载器即可，用于加载目标类及其接口的字节码文件，通常使用目标类的字节码文件调用getClassLoader（)方法可得到。
2.Class[] interfaces:
固定写法，指定目标类的所以接口的字节码对象的数组，通常使用目标类的字节码文件调用getinterfaces（）方法可得到。
3.InvocationHander h：
这个参数是一个接口，主要关注它里面的一个方法，它会在代理类调用方法时执行，也就是说，在代理类对象中调用的任何方法都会执行invoke（）方法。所以在此方法中进行代码的扩展。

invoke()方法中参数的含义：

1.proxy:就是代理类对象的一个引用也就是Proxy.newProxyInstance（）方法的返回值；此引用几乎不会用到。
2.method：对应的就是触发invoke执行的方法的Method对象。假如我们调用了Xxx方法，该方法触发了invoke执行，那么method就是Xxx方法对应的反射对象Method。
3.args：代理对象调用方法时传入的实际参数

OrderInterface接口：

public interface OrderInterface {
    public String order(String foodName);
    public void test1();
    public void test2();
}

Customer类：

public class Customer implements OrderInterface {
    public String order(String foodName){
        return "已下单点了"+foodName;
    }
    @Override
    public void test1() {
    }
    @Override
    public void test2() {

    }

}

Test 类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 准备一个目标类对象，也就是顾客对象
        Customer customer = new Customer();
        //2. 使用jdk的API动态的生成代理对象
        OrderInterface deliveryClerk = (OrderInterface) Proxy.newProxyInstance(customer.getClass().getClassLoader(),
                customer.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        if ("order".equals(method.getName())) {
                            Object result = method.invoke(customer, args);
                            System.out.println("已经接订单在送去的路上");
                            return result + "买了一杯珍珠奶茶";
                        } else {
                            return method.invoke(customer, args);
                            //使用method反射调用，在原对象中执行方法，并不改变逻辑，也就是说原封不动调用原来的逻辑
                        }
                    }
                }
                );
        //3. 调用代理对象执行相应的方法
        String result=deliveryClerk.order("鱼香肉丝盖饭");
        System.out.println(result);
    }
}

3.3.2 基于cglib父类的动态代理

第三方cglib动态代理技术也是可以使用一个静态代理方法来创建代理对象，它不要求目标类实现接口，但是要求目标类不能是最终类，也就是说不能被final修饰。因为cglib是基于目标类生成该类的一个子类作为代理类，所以目标对象必须可以被继承。
基于父类的动态代理是在内存中生成一个对象，该对象继承了原对象，所以代理对象实际上就是原对象的子类。

基于类的动态代理
1.提供者：第三方 CGLib
2.使用CGLib的Enhancer类创建代理对象
3.注意：如果报 asmxxxx 异常，需要导入 asm.jar包

编写流程：
1.准备一个目标类对象，也就是顾客对象
2.使用cjlib创建代理对象
3.调用代理对象执行相应的方法

参数解释：

1.Class type：
指定我们要代理的目标类的字节码对象,也就是指定目标类的类型。
1.callback：
也是一个接口，只是名称定义的作用。只是让别的接口去继承它，提供一个方法它会在合适的时候回来调用它。通常使用其子类
它的子类MethodInterceptor（方法拦截器）接口，其只有一个方法，叫做intercept（）方法

intercept（）方法中的参数：

1.proxy:就是代理类对象的一个引用也就是Enharcer.create（）方法的返回值；此引用几乎不会用到。
2.method：对应的就是触发intercept执行的方法的Method对象。假如我们调用了Xxx方法，该方法触发了invoke执行，那么method就是Xxx方法对应的反射对象Method。
3.args：代理对象调用方法时传入的实际参数
4.methodProxy：方法的代理对象，一般不做处理，暂时忽略。

Customer类：

public class Customer {
    public String order(String foodName){
        return "已下单点了"+foodName;
    }
    public void test1() {
    }
    public void test2() {
    }
}

Test类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个目标类对象，也就是顾客对象
        Customer customer = new Customer();
        // 使用CGLIB创建代理对象
        Customer deliveryClerk = (Customer) Enhancer.create(customer.getClass(), new MethodInterceptor() {
            @Override
            public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
                // 判断，如果是order方法，则增强
              if ("order".equals(method.getName())) {
                            Object result = method.invoke(customer, args);
                            System.out.println("已经接订单在送去的路上");
                            return result + "买了一杯珍珠奶茶";
                        } else {
                            return method.invoke(customer, args);
                            //使用method反射调用，在原对象中执行方法，并不改变逻辑，也就是说原封不动调用原来的逻辑
                        }
                    }
                }
                );
        //3. 调用代理对象执行相应的方法
        String result=deliveryClerk.order("鱼香肉丝盖饭");
        System.out.println(result);
    }
}

3.3.3 兄弟关系 VS 父子关系

兄弟关系

并列关系，不能互相转换，包容性比较差，在spring框架中，如果配置jdk的动态代理方式，一定要用接口类型接收代理类。

父子关系

代理对象是可以用父类的引用接收的。

3.4 两者区别

JDK Proxy 和 CGLib 的区别主要体现在以下方面：

• JDK Proxy 是 Java 语言自带的功能，无需通过加载第三方类实现；
• Java 对 JDK Proxy 提供了稳定的支持，并且会持续的升级和更新，Java 8 版本中的 JDK Proxy 性能相比于之前版本提升了很多；
• JDK Proxy 是通过拦截器加反射的方式实现的；
• JDK Proxy 只能代理实现接口的类；
• JDK Proxy 实现和调用起来比较简单；
• CGLib 是第三方提供的工具，基于 ASM 实现的，性能比较高；
• CGLib 无需通过接口来实现，它是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，它是通过实现子类的方式来完成调用的。

4. 总结

1.代理模式在Java开发中是广泛应用的，特别是在框架中，底层原理经常设计到。
2.静态代理需要手写代码且维护，修改非常繁琐，会引入很多工作量。所以常用动态代理。
动态代理中
3.在spring框架中默认支持了两种动态代理。如果指定的目标类实现了接口，spring中就会自动用jdk动态代理，如果没有实现接口就会自动用cglib方式。
4.我们在开发时，由于基于jdk的动态代理要求比较多，更不容易实现。所以很多人配置使用cglib动态代理。
5.如果使用dubbo+zookeeper，底层进行代理时最好配置使用cglib的方式进行代理。