java设计模式之代理模式

代理模式

代理模式(Proxy Pattern)是一种结构性模式。代理模式为一个对象提供了一个替身，以控制对这个对象的访问。即通过代理对象访问目标目标对象，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。

被代理的对象可以是远程对象、创建开销答得对象或需要安全控制得对象。代理模式主要有三种形式，分别是静态代理、动态代理（也称JDK代理、接口代理）和cglib代理（在内存动态创建对象而不需要实现接口，也可属于动态代理得范畴）

类图：

静态代理

静态代理是定义父类或者接口，然后被代理对象（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。代理对象与目标对象实现相同的接口，然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

• 优点：可不修改目标对象的功能，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。

比如老师代课的案例：

• ITeacherDao：接口
• TeacherDao：目标对象，实现接口ITeacherDao
• TeacherDAOProxy：代理对象，也实现ITeacherDao接口，并且聚合ITeacherDao属性，通过构造器传参设置值，调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象。

代码

1. 接口

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

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1. 被代理对象

public class TeacherDao implements ITeacherDao { 
   
	@Override
	public void teach() { 
   
		System.out.println("一键三连");
	}
}

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1. 代理对象

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao { 
   
	private ITeacherDao target; //通过接口聚合目标对象
	public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) { 
   
		this.target = target;
	}
	@Override
	public void teach() { 
    //重写接口
		System.out.println("静态代理开始");
		target.teach();
		System.out.println("静态代理结束");
	}
}

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1. 测试

public class Client { 
   
	public static void main(String[] args) { 
   
		//创建被代理对象
		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
		teacherDaoProxy.teach();
	}
}
/*运行结果： 静态代理开始 一键三连 静态代理结束 */

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动态代理

动态代理也叫JDK代理、接口代理。它使代理对象不需要实现接口（但目标对象要实现接口），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。

即使用JDK包java.lang.reflect.Proxy中的newProxyInstance方法来动态的创建目标对象（被代理对象），该方法需要如下接收三个参数：

1. ClassLoader loader 指定当前目标对象使用的类加载器
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，把当前执行的目标对象方法作为参数传入

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces,InvocationHandler h )

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类图：

核心是getProxyInstacne()

1. 根据传入的对象TeacherDao目标对象
2. 利用返回机制，返回一个代理对象
3. 然后通过代理对象，调用目标对象方法

代码：

1. 接口

public interface ITeacherDao { 
   
	void teach();
	void tesst(String name);
}

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1. 目标对象

public class TeacherDao implements ITeacherDao { 
   
	@Override
	public void teach() { 
   
		System.out.println("一键三连");
	}
	@Override
	public void tesst(String name) { 
   
		System.out.println("传参测试：" + name);
	}
}

1. 代理对象

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;
}
//动态生成一个代理对象
public Object getProxyInstance() { 

return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() { 
 //匿名类重写invoke方法
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 

System.out.println("动态代理开始");
Object returnVal = method.invoke(target, args);//反射机制调用目标对象的方法
System.out.println("动态代理结束");
return returnVal;
}
});
}
}

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1. 测试

public class Client { 

public static void main(String[] args) { 

//创建目标对象
ITeacherDao target = new TeacherDao();
//创建代理对象
ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
//内存中动态生成了代理对象
System.out.println(proxyInstance.getClass());
//通过代理对象，调用目标对象的方法
proxyInstance.teach();
proxyInstance.tesst("一键三连");
}
}
/*运行结果： 动态代理开始 一键三连 动态代理结束 动态代理开始 传参测试：一键三连 动态代理结束 */

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cglib代理

Cglib代理也叫作子类代理，它使目标对象不需要实现接口，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，有的也将Cglib代理归属到动态代理。

Cglib是一个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。被许多AOP的框架使用（如Spring AOP）。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。

特别注意：代理的类不能为final，否则报错java.lang.IllegalArgumentException ，如果目标对象的方法如果为final或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）。

添加cglib包： 下载以下jar包，复制到项目中，然后右键add to library。

不一样的是代理对象实现了MethodInterceptor接口，重写了intercept()方法实现对被代理对象（目标对象）的方法掉调用。

代码：

1. 目标对象

public class TeacherDao { 

public String teach() { 

System.out.println("一键三连");
return "好";
}
}

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1. 代理对象

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor { 

//目标对象
private Object target;
public ProxyFactory(Object target) { 

this.target = target;
}
//返回target对象的代理对象
public Object getProxyInstance() { 

//创建一个工具类
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//设置父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
//设置回调函数
enhancer.setCallback(this);
//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代理开始");
Object returnVal = method.invoke(target, args);
System.out.println("Cglib代理结束");
return returnVal;
}
}

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1. 测试

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
proxyInstance.teach();
System.out.println(res);
}
}
/*运行结果： Cglib代理开始 一键三连 Cglib代理结束 好 */

应用

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• 防火墙代理 内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问。
• 缓存代理 请求资源时先到缓存代理中取，如果取不到再到数据库或公网取，然后更新缓存。
• 远程代理 通过网络和真正的远程对象沟通信息。
• 同步代理 用在多线程编程中，完成多线程间同步工作。