代理设计模式——静态代理和动态代理

代理模式

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式，在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

意图：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

主要解决：在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

何时使用：想在访问一个类时做一些控制。

如何解决：增加中间层。

关键代码：实现与被代理类组合。

两种机制

• 静态代理
• 动态代理 

静态代理

定义：代理和被代理对象在代理之前是确定的，他们都实现相同的接口或者继承相同的抽象类

两种实现机制

• 继承
• 聚合

模式：

静态代理的优点和缺点

• 优点： 扩展原功能，不侵入原代码。
• 缺点：如果通过继承方式实现，因为JAVA类只能继承一个父类，所以需要有多个代理类；如果通过聚合实现，当要实现多个接口代理时，代码会比较臃肿，需要为每个代理接口编写实现代码。

动态代理

• JDK动态代理
• CGLib动态代理

CGLib

CGLIB(Code Generation Library)是一个开源项目，是一个强大的，高性能，高质量的Code生成类库，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。Hibernate用它来实现PO(Persistent Object 持久化对象)字节码的动态生成；

jdk和cglib动态代理实现的区别

1. CGLib创建的动态代理对象性能比JDK创建的动态代理对象的性能高不少，但是CGLib在创建代理对象时所花费的时间却比JDK多得多，所以对于单例的对象，因为无需频繁创建对象，用CGLib合适，反之，使用JDK方式要更为合适一些；
2. JDK动态代理的对象必须实现一个或多个接口；
3. cglib动态代理中生成的字节码更加复杂，生成的代理类是委托类的子类，且不能处理被final关键字修饰的方法；
4. jdk采用反射机制调用委托类的方法，cglib采用类似索引的方式直接调用委托类方法；

JDK动态代理

核心思想：通过实现被代理类的所有接口，生成一个字节码文件后构造一个代理对象，通过持有反射构造被代理类的一个实例，再通过invoke反射调用被代理类实例的方法，来实现代理。

缺点：JDK动态代理的对象必须实现一个或多个接口

知识点

• JDK实现动态代理需要实现类通过接口定义业务方法
• JDK生成的代理类以"$Proxy"为开头进行命名
• JDK代理生成的代理类的Method在static静态代码块中进行初始化；
• public接口生成的代理类package为"com.sun.proxy"；
• JDK动态代理需要实现InvocationHandler接口；

代码：

package com.quancheng;

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

public class DynamicProxy {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        CusInvocationHandler handler = new CusInvocationHandler(stu);
        Play instance = (Play) Proxy.newProxyInstance(stu.getClass().getClassLoader(), stu.getClass().getInterfaces(), handler);
        instance.play();
    }
}

class CusInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public CusInvocationHandler(Object object) {
        this.target = object;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.err.println("代理方法处理");
        return method.invoke(target, args);
    }
}

interface Play {
    void play();
}

class Student implements Play {

    @Override
    public void play() {
        System.err.println("student ====>");
    }
}

生成的代理类示例：

import dynamic.proxy.UserService;  
import java.lang.reflect.*;  

public final class $Proxy11 extends Proxy  
    implements UserService  
{  

    // 构造方法，参数就是刚才传过来的MyInvocationHandler类的实例  
    public $Proxy11(InvocationHandler invocationhandler)  
    {  
        super(invocationhandler);  
    }  

    public final boolean equals(Object obj)  
    {  
        // 省略
    }  

    /** 
     * 被代理的方法 
     */  
    public final void add()  
    {  
        try  
        {  
            // 实际上就是调用MyInvocationHandler的public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)方法，第二个问题就解决了  
            super.h.invoke(this, m3, null);  
            return;  
        }  
        catch(Error _ex) { }  
        catch(Throwable throwable)  
        {  
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);  
        }  
    }  

    public final int hashCode()  
    {  
        // 省略
    }  

    public final String toString()  
    {  
        // 省略
    }  

    private static Method m1;  
    private static Method m3;  
    private static Method m0;  
    private static Method m2;  

    // 在静态代码块中获取了4个方法：Object中的equals方法、UserService中的add方法、Object中的hashCode方法、Object中toString方法  
    static   
    {  
        try  
        {  
            m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] {  
                Class.forName("java.lang.Object")  
            });  
            m3 = Class.forName("dynamic.proxy.UserService").getMethod("add", new Class[0]);  
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);  
            m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);  
        }  
        catch(NoSuchMethodException nosuchmethodexception)  
        {  
            throw new NoSuchMethodError(nosuchmethodexception.getMessage());  
        }  
        catch(ClassNotFoundException classnotfoundexception)  
        {  
            throw new NoClassDefFoundError(classnotfoundexception.getMessage());  
        }  
    }  
}

cglib动态代理

核心思想：CGLib采用了非常底层的字节码技术，其原理是通过字节码技术为一个类创建子类(CGLib底层是通过继承实现的动态代理)，并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，顺势织入横切逻辑。JDK动态代理与CGLib动态代理均是实现Spring AOP的基础；底层：使用一个小而快的字节码处理框架ASM(Java字节码操控框架)，来转换字节码并生成新的类

缺点：不能代理final修饰的类

示例代码：

//被代理的类即目标对象
public class A {
    public void execute(){
        System.out.println("执行A的execute方法...");
    }
}

//代理类
public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {

    /**
     * 被代理的目标类
     */
    private A target;

    public CGLibProxy(A target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    /**
     * 创建代理对象
     * @return
     */
    public A createProxy(){
        // 使用CGLIB生成代理:
        // 1.声明增强类实例,用于生产代理类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 2.设置被代理类字节码，CGLIB根据字节码生成被代理类的子类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        // 3.//设置回调函数，即一个方法拦截
        enhancer.setCallback(this);
        // 4.创建代理:
        return (A) enhancer.create();
    }

    /**
     * 回调函数
     * @param proxy 代理对象
     * @param method 委托类方法
     * @param args 方法参数
     * @param methodProxy 每个被代理的方法都对应一个MethodProxy对象，
     *                    methodProxy.invokeSuper方法最终调用委托类(目标类)的原始方法
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
   //过滤不需要该业务的方法
      if("execute".equals(method.getName())) {
          //调用前验证权限(动态添加其他要执行业务)
          AuthCheck.authCheck();

          //调用目标对象的方法(执行A对象即被代理对象的execute方法)
          Object result = methodProxy.invokeSuper(proxy, args);

          //记录日志数据(动态添加其他要执行业务)
          Report.recordLog();

          return result;
      }else if("delete".equals(method.getName())){
          //.....
          return methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
      }
      //如果不需要增强直接执行原方法
      return methodProxy.invokeSuper(proxy, args);

    }
}