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第 15 章 代理模式

2020/9/19 14:00:49 文章标签:

第 15 章 代理模式

1、代理模式的基本介绍

  1. 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。
  2. 代理对象的好处是: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。
  3. 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
  4. 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)和 Cglib代理 (可以在内存动态的创建对象,而不需要实现接口, 他是属于动态代理的范畴) 。

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2、静态代码模式

静态代码模式的基本介绍

静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,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

静态代理应用实例

具体要求

  1. 定义一个接口:ITeacherDao
  2. 目标对象TeacherDAO实现接口ITeacherDAO
  3. 使用静态代理方式,就需要在代理对象TeacherDAOProxy中也实现ITeacherDAO
  4. 调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象
  5. 特别提醒: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

类图

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代码实现

  1. ITeacherDao:定义抽象的方法(授课)规范

    //接口
    public interface ITeacherDao {
    
    	void teach(); // 授课的方法
    	
    }
    
  2. TeacherDao:实现具体的业务功能

    public class TeacherDao implements ITeacherDao {
    
    	@Override
    	public void teach() {
    		System.out.println(" 老师授课中  。。。。。");
    	}
    
    }
    
  3. TeacherDaoProxy:代理类,聚合了一个 ITeacherDao 具体实现类的对象,在TeacherDaoProxy实现了 ITeacherDao 接口,并在 teach() 方法中完成代理操作

    //代理对象,静态代理
    public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {
    
    	private ITeacherDao target; // 目标对象,通过接口来聚合
    
    	// 构造器
    	public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
    		this.target = target;
    	}
    
    	@Override
    	public void teach() {
    		System.out.println("开始代理  完成某些操作。。。。。 ");// 方法
    		target.teach();
    		System.out.println("提交。。。。。");// 方法
    	}
    
    }
    
  4. Client:客户端

    public class Client {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// 创建目标对象(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
    		// 即:执行的是代理对象的方法,代理对象再去调用目标对象的方法
    		teacherDaoProxy.teach();
    	}
    
    }
    

静态代理优缺点

  1. 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
  2. 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
  3. 一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护

3、动态代理模式

动态代理模式的基本介绍

  1. 代理对象不需要实现接口, 但是目标对象要实现接口, 否则不能用动态代理
  2. 代理对象的生成, 是利用JDKAPI,动态的在内存中构建代理对象
  3. 动态代理也叫做: JDK代理、 接口代理

JDK中生成代理对象的API

  1. 代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy

  2. 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 newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
    

动态代理应用实例

应用实例要求

将前面的静态代理改进成动态代理模式(即:JDK代理模式)


类图

image-20200827184724665


代码实现

  1. ITeacherDao

    //接口
    public interface ITeacherDao {
    
    	void teach(); // 授课方法
    
    	void sayHello(String name);
    	
    }
    
  2. TeacherDao

    public class TeacherDao implements ITeacherDao {
    
    	@Override
    	public void teach() {
    		System.out.println(" 老师授课中.... ");
    	}
    
    	@Override
    	public void sayHello(String name) {
    		System.out.println("hello " + name);
    	}
    
    }
    
  3. ProxyFactory:通过构造器传入被代理对象,通过 Proxy.newProxyInstance() 方法中的 new InvocationHandler() 匿名内部类实现具体的代理逻辑

    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;
    	}
    
    	// 给目标对象 生成一个代理对象
    	public Object getProxyInstance() {
    
    		// 说明
    		/*
    		 * public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
    		 * 
    		 * 1. ClassLoader loader : 指定当前目标对象使用的类加载器, 获取加载器的方法固定 
    		 * 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, 会把当前执行的目标对象方法作为参数传入
    		 */
    		return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
    				new InvocationHandler() {
    					@Override
    					/*
    					 * proxy:proxy the proxy instance that the method was invoked on
    					 * method:待调用的目标方法(target 的方法)
    					 * args:方法参数
    					 */
    					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    						System.out.println("JDK代理开始~~");
    						// 反射机制调用目标对象的方法
    						Object returnVal = method.invoke(target, args);
    						System.out.println("JDK代理提交");
    						return returnVal;
    					}
    				});
    	}
    
    }
    
  4. Client

    public class Client {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// 创建目标对象
    		ITeacherDao target = new TeacherDao();
    
    		// 给目标对象,创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
    		ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
    
    		// proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
    		System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
    
    		// 通过代理对象,调用目标对象的方法
    		proxyInstance.teach();
    
    		proxyInstance.sayHello(" tom ");
    	}
    
    }
    

代码追踪

  1. Step into 进入 proxyInstance.sayHello(" tom ");

    image-20200827185040357

  2. 参数 proxy 为代理对象

    image-20200827185342189

  3. 参数 method 为被代理(target)对象中的方法

    image-20200827185415158

    public final class Method extends Executable {
        private Class<?>            clazz;
        private int                 slot;
        // This is guaranteed to be interned by the VM in the 1.4
        // reflection implementation
        private String              name;
        private Class<?>            returnType;
        private Class<?>[]          parameterTypes;
        private Class<?>[]          exceptionTypes;
        private int                 modifiers;
        // Generics and annotations support
        private transient String              signature;
        // generic info repository; lazily initialized
        private transient MethodRepository genericInfo;
        private byte[]              annotations;
        private byte[]              parameterAnnotations;
        private byte[]              annotationDefault;
        private volatile MethodAccessor methodAccessor;
    
  4. 参数 args 为方法的形参

    image-20200827190544919

4、Cglib 代理模式

Cglib代理模式的基本介绍

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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

Cglib代理模式实现步骤

  1. 需要引入cglibjar文件

    image-20200827212642592

  2. 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.IllegalArgumentException

  3. 目标对象的方法如果为finalstatic,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额外的业务方法

Cglib代理模式应用实例

应用实例要求

将前面的案例用Cglib代理模式实现


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代码实现

  1. TeacherDao:被代理类

    public class TeacherDao {
    
    	public String teach() {
    		System.out.println(" 老师授课中  , 我是cglib代理,不需要实现接口 ");
    		return "hello";
    	}
    	
    }
    
  2. ProxyFactory:代理工厂类,用于获取代理对象

    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 getProxyInstance() {
    		// 1. 创建一个工具类
    		Enhancer enhancer = new Enhancer();
    		// 2. 设置父类
    		enhancer.setSuperclass(target.getClass());
    		// 3. 设置回调函数
    		enhancer.setCallback(this);
    		// 4. 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代理模式 ~~ 开始");
    		Object returnVal = method.invoke(target, args);
    		System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 提交");
    		return returnVal;
    	}
    
    }
    
  3. Client:客户端

    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
    		String res = proxyInstance.teach();
    		System.out.println("res=" + res);
    	}
    
    }
    

代码追踪

  1. Step into 进入 String res = proxyInstance.teach();

    image-20200827232343715

  2. 形参 Methodpublic java.lang.String com.atguigu.proxy.cglib.TeacherDao.teach()

    image-20200827232144951

    public final class Method extends Executable {
        private Class<?>            clazz;
        private int                 slot;
        // This is guaranteed to be interned by the VM in the 1.4
        // reflection implementation
        private String              name;
        private Class<?>            returnType;
        private Class<?>[]          parameterTypes;
        private Class<?>[]          exceptionTypes;
        private int                 modifiers;
        // Generics and annotations support
        private transient String              signature;
        // generic info repository; lazily initialized
        private transient MethodRepository genericInfo;
        private byte[]              annotations;
        private byte[]              parameterAnnotations;
        private byte[]              annotationDefault;
        private volatile MethodAccessor methodAccessor;
    

5、代理模式(Proxy)的变体

几种常见的代理模式介绍——几种变体

  1. 防火墙代理:内网通过代理穿透防火墙,实现对公网的访问

  2. 缓存代理:比如:当请求图片文件等资源时,先到缓存代理去取,如果取到资源则ok,如果取不到资源,再到公网或者数据库取,然后缓存

  3. 远程代理远程对象的本地代表,通过它可以把远程对象当本地对象来调用。远程代理通过网络和真正的远程对象沟通信息

    image-20200827232506561

  4. 同步代理: 主要使用在多线程编程中,完成多线程间同步工作


本文链接: http://www.dtmao.cc/news_show_200077.shtml

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