软件设计模式-代理模式(利用java解释）
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，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。
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)
- Cglib代理(可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口，属于动态代理范畴，Spring中有）
静态代理
接口和抽象类的区别：接口主要着眼于“有没有”，抽象类着眼于“是不是”
需求：卖票，此时有一个卖票的接口：SellTickets
描述：正常情况下，只有火车站 TrainStation 可以实现卖票，实现SellTickets接口，然而此时可以实现另一个代理对象，（火车票代售点 trainTicketResellers）,代售点实现火车站的功能（自己也可以收点手续费）
//卖票接口
public interface SellTickets {
void sell();
}
//火车站 火车站具有卖票功能，所以需要实现SellTickets接口
public class TrainStation implements SellTickets {
public void sell() {
System.out.println("火车站卖票");
}
}
//代售点
public class trainTicketResellers implements SellTickets {
//聚合关系，代理火车站的功能
private TrainStation station = new TrainStation();
public void sell() {
System.out.println("代理点收取一些服务费用");
station.sell();//实际上还是火车站在卖票
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
trainTicketResellers pp = new trainTicketResellers ();
pp.sell();
}
}
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，例如代售点可以收取一定的服务费用，此时就有AOP的味道了
缺点:代理对象需要与目标对象实现一样的接口,那么会有很多代理类。一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护
动态代理
代理对象（代售点）不需要实现接口，但是目标对象（火车站）要实现接口，否则不能使用动态代理
代理对象（代售点对象）的生成，是利用JDK的API，反射机制，动态的在内存中构建代理对象（代售点对象）
动态代理也叫作：JDK代理、接口代理
JDK中生成代理对象的API：
代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy
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,完整的写法是
static Object newProxyInFtance
(ClassLoader loader,Class<?>[]interfaces,InvocationHandler h )
JDK提供动态代理
实现方式：
- 传入目标对象( TrainStation )
- 利用反射机制，返回一个代理对象
- 通过代理对象，调用目标对象方法
//卖票接口
public interface SellTickets {
void sell();
}
//火车站 火车站具有卖票功能，所以需要实现SellTickets接口
public class TrainStation implements SellTickets {
public void sell() {
System.out.println("火车站卖票");
}
}
//代理工厂，用来创建代理对象
public class ProxyFactory {
// 维护一个目标对象
private Object station ;
// 构造器，传入一个被代理的对象
public ProxyFactory (Object station){
this.station = station;
}
public Object getProxyObject() {
//使用Proxy获取代理对象
/*
newProxyInstance()方法参数说明：
ClassLoader loader ： 指定当前目标对象使用的类加载器，获取类加载器的方法固定
Class[] interfaces ： 目标对象实现的接口类型，代理模式真实对象和代理对象实
现相同的接口，使用泛型方法确认类型
InvocationHandler h ：执行目标对象的方法时候，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
*/
return Proxy.newProxyInstance(station.getClass().getClassLoader(),
station.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("代理点收取一些服务费用(JDK动态代理方式)");
//反射机制调用目标对象的方法 执行真实对象
// station是真实对象
Object result = method.invoke(station, args);
return result;
}
/*
InvocationHandler中invoke方法参数说明：
proxy ： 代理对象
method ： 对应于在代理对象上调用的接口方法的 Method 实例
args ： 代理对象调用接口方法时传递的实际参数
*/
});
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 获取目标对象
TrainStation station = new TrainStation();
// 给目标对象创建代理对象，可以转成所实现的接口类型
SellTickets proxyObject = (SellTickets)newProxyFactory(station).getProxyObject();
// 通过代理对象，调用目标对象的方法
proxyObject.sell();
}
}
执行流程：
- 在测试类中通过代理对象调用sell()方法
- 根据多态的特性，执行的是代理类(TrainStation)中的sell()方法
- 代理类(TrainStation)中的sell()方法中又调用了InvocationHandler接口的子实现类对象的invoke方法
- invoke方法通过反射执行了真实对象所属类(TrainStation)中的sell()方法
CGLIB动态代理(Spring中有)
CGLIB代理一个对象，代理的这个对象可以不需要实现任何的接口
- 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
- 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
- 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Spring AOP，实现方法拦截
- 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 - 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
代码实现：
上面的案例再次使用cglib代理实现
如果没有定义SellTickets接口，只定义了TrainStation(火车站类)。很显然JDK代理是无法使用了，因为JDK动态代理要求必须定义接口，对接口进行代理。
cglib是第三方提供的包，所以需要引入jar包(Maven)：
<dependency>
<groupId>cglib</groupId>
<artifactId>cglib</artifactId>
<version>2.2.2</version>
</dependency>
//火车站
public class TrainStation {
public void sell() {
System.out.println("火车站卖票，没有需要实现接口");
}
}
//代理工厂 实现这个接口MethodInterceptor
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 getProxyObject() {
//创建Enhancer对象，类似于JDK动态代理的Proxy类，下一步就是设置几个参数
Enhancer enhancer =new Enhancer();
//设置父类的字节码对象
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
//设置回调函数
enhancer.setCallback(this);
//创建代理对象
// 通过cglib可以返回一个目标对象的代理对象
return enhancer.create();
}
/*
重写intercept方法，调用目标对象的方法
intercept方法参数说明：
o ： 代理对象
method ： 真实对象中的方法的Method实例
args ： 实际参数
methodProxy ：代理对象中的方法的method实例
*/
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable{
System.out.println("代理点收取一些服务费用(CGLIB动态代理方式)");
Object result = methodProxy.invoke(target, args);
return result;
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建目标对象
TrainStation target = new TrainStation();
// 获取到代理对象,并且将目标对象传递给代理对象
TrainStation proxyObject = (TrainStation)new getProxyObject(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
proxyObject.sell();
}
}
需要注意的是：
- 在内存中动态构建子类，注意代理的类不能为final，否则报错java.lang.lllegalArgumentException
- 目标对象的方法如果为final/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
三种代理的对比
jdk代理和cglib代理
- 使用cglib实现动态代理，cglib底层采用ASM字节码生成框架，使用字节码技术生成代理类，在JDK1.6之前比使用Java反射效率要高
- 在JDK1.6、JDK1.7、JDK1.8逐步对JDK动态代理优化之后，在调用次数较少的情况下，JDK代理效率高于cglib代理效率，只有当进行大量调用的时候，JDK1.6和JDK1.7比CGLIB代理效率低一点，但是到JDK1.8的时候，JDK代理效率高于CGLIB代理
- 如果有接口使用JDK动态代理，如果没有接口使用CGLIB代理。
动态代理和静态代理
- 动态代理与静态代理相比较，最大的好处是接口中声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的方法中处理（InvocationHandler.invoke）。这样，在接口方法数量比较多的时候，我们可以进行灵活处理，而不需要像静态代理那样每一个方法进行中转。
- 如果接口增加一个方法，静态代理模式除了所有实现类需要实现这个方法外，所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。而动态代理不会出现该问题
代理模式的优缺点
优点：
1. 代理模式在客户端与目标对象之间起到一个中介作用和保护目标对象的作用
2. 代理对象可以扩展目标对象的功能
3. 代理模式能将客户端与目标对象分离，在一定程度上降低了系统的耦合度
缺点：增加了系统的复杂度