代理模式你了解多少-阿里云开发者社区

正文开始 ----------

代理模式

代理模式：目标对象不可访问，通过代理对象增强功能访问。

生活中：

房东 ====> 目标对象

房屋中介 ====> 代理对象

我们大家 ====> 客户端对象

服务生产商 ====> 目标对象

门店（旗舰店） ====> 目标对象

什么是代理模式？

代理模式是指，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户和目标对象之间起到中介的作用。

换句话说，使用代理对象，是为了在不修改目标对象的基础上，增强主业务逻辑。客户类真正的想要访问的对象是目标对象，但客户类真正可以访问的对象是代理对象。客户类对目标对象的访问是通过访问代理对象来实现的。当然，代理类与目标类要实现同一个接口。

例如：有 A，B，C 三个类， A 原来可以调用 C 类的方法，现在因为某种原因 C 类不允许A 类调用其方法，但 B 类可以调用 C 类的方法。A 类通过 B 类调用 C 类的方法。这里 B 是 C的代理。 A 通过代理 B 访问 C。

原来的访问关系：

Window 系统的快捷方式也是一种代理模式。快捷方式代理的是真实的程序，双击快捷方式是启动它代表的程序。

代理模式的作用

控制目标对象的访问

增强功能

代理模式的分类

静态代理

动态代理又分为JDK动态代理和CGlib动态代理

代理模式的实现方式

静态代理实现

动态代理的实现又分为JDK代理和CGlib动态代理。

静态代理

静态代理的特点

静态代理要求目标对象和代理对象实现同一个业务接口。代理对象中的核心功能是由目标对象来完成，代理对象负责增强功能。

静态代理的实现

需求：

有个明星(目标对象)很大腕，档期很满，我们想约这个明星来学校表演。我们只能通过他的助理来约他，助理就是（代理对象）。具体的时间、地点、场合、费用都只能跟助理来谈。助理完全负责明星的所有行程。并且安排明星来表演。

实现步骤

1. 定义业务接口

定义业务接口 Service（目标对象和代理对象都要实现的业务接口）。
    package com.manman.service;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/18 21:46
 * description : 测试绑定业务功能的接口
 */
public interface Service {
    /**
     * 定义一个唱歌的方法
     */
    void sing();
}

2. 定义目标实现类对象

package com.manman.service.impl;
import com.manman.service.Service;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/18 21:45
 * description :
 */
public class SuperStarLiu implements Service {
    @Override
    public void sing() {
        System.out.println("我是刘德华,我正在唱歌........ "  );
    }
}

3. 定义代理实现类功能

package com.manman;
import com.manman.service.Service;
import com.manman.service.impl.SuperStarLiu;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/18 21:46
 * description :
 */
public class Agent implements Service {
    @Override
    public void sing() {
        System.out.println("我是华仔的助理,正在预定时间.....");
        System.out.println("我是华仔的助理,正在预定场地.....");
//        创建刘德华对象
        SuperStarLiu liu = new SuperStarLiu();
        liu.sing();
        System.out.println("我是华仔的助理,正在结算费用......");
    }
}

4. 测试类

package com.manman.test;
import com.manman.Agent;
import com.manman.service.Service;
import org.junit.Test;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/18 21:44
 * description :
 */
public class MyTest {
    @Test
    /*
     * 用于测试 : 静态代理
     */
    public void test01() {
        Service agent = new Agent();
        agent.sing();
    }
}

5. 运行结果

6. 代理功能改造

现在的代理类只能代理一个目标对象,不够灵活.如果需要代理多个目标对象,是可以使用面向接口编程.

面向接口编程的要点:

A. 类中的成员变量设计为接口

B. 方法的参数设计为接口

C. 方法的返回值设计为接口

D. 调用时接口指向实现类

切记:上了接口就是上灵活.

改造后Agent

package com.manman;
import com.manman.service.Service;
import com.manman.service.impl.SuperStarLiu;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/18 21:46
 * description :
 */
public class Agent implements Service {
//    将成员设置为接口类型
    public Service target;
//  提供有参构造方法
    public Agent(Service target) {
        this.target = target;
    }
    @Override
    public void sing() {
        System.out.println("正在预定时间.....");
        System.out.println("正在预定场地.....");
/*        创建刘德华对象
        SuperStarLiu liu = new SuperStarLiu();
        liu.sing();*/
        target.sing();
        System.out.println("正在结算费用......");
    }
}

静态代理的缺陷

代理复杂，难于管理

代理类和目标类实现了相同的接口，每个代理都需要实现目标的方法，这样就出现了大量的代码重复。如果接口增加了一个新的业务方法，除了所有目标类要实现这个方法以外，所有的代理类也需要实现这个方法。增加了代码维护的复杂度。

代理类依赖于目标类，代理类过多

代理类只服务于一种类型的目标类，如果要服务多个类型。势必要为每一种目标类都进行代理，静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了，代理类数量过多

动态代理

动态代理是指代理类对象在程序运行时由 JVM 根据反射机制动态生成的。动态代理不需要定义代理类的.java 源文件。动态代理其实就是 jdk 运行期间，动态创建 class 字节码并加载到 JVM。动态代理的实现方式常用的有两种：使用 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。

代理运行对象在程序运行的过程中动态的在内存进行构建，可以灵活的进行业务功能的切换。

JDK动态代理

JDK动态代理是基于 Java 的反射机制实现的。使用 JDK中接口和类实现代理对象的动态创建。JDK的动态代理要求目标对象必须实现接口，而代理对象不必实现业务接口，这是 java 设计上的要求。从 jdk1.3 以来，java 语言通过 java.lang.reflect 包提供三个类和接口支持代理模式，它们分别Proxy, Method和 InvocationHandler。

目标对象必须实现业务接口

JDK代理代理对象不需要实现业务接口

动态代理的对象在程序运行中不存在

动态代理灵活的进行业务功能的切换

Proxy类

通过JDK的java.lang.reflect.Proxy类实现动态代理，会使用其静态方法newProxyInstance()，依据目标对象、业务接口及调用处理器三者，自动生成一个动态代理对象。

public static newProxyInstance ( ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler handler)
loader：目标类的类加载器，通过目标对象的反射可获取
interfaces：目标类实现的接口数组，通过目标对象的反射可获取
handler：调用处理器。

Method类

invoke()方法的第二个参数为 Method 类对象，该类有一个方法也叫 invoke()，可以调用目标方法。这两个 invoke()方法，虽然同名，但无关。

反射用的类，用来进行目标的对象的方法的反射调用

public Object invoke ( Object obj, Object... args)
obj：表示目标对象
args：表示目标方法参数，就是其上一层 invoke 方法的第三个参数
该方法的作用是：调用执行 obj 对象所属类的方法，这个方法由其调用者 Method 对象确定。在代码中，一般的写法为
method.invoke(target, args);
其中，method 为上一层 invoke 方法的第二个参数。这样，即可调用了目标类的目标方法。

IocationHandler接口

InvocationHandler 接口叫做调用处理器，负责完成调用目标方法，并增强功能。通过代理对象执行目标接口中的方法，会把方法的调用分派给调用处理器(InvocationHandler)的实现类，执行实现类中的 invoke()方法，我们需要把功能代理写在 invoke（）方法中。此接口中只有一个方法。

在 invoke 方法中可以截取对目标方法的调用。在这里进行功能增强。Java 的动态代理是建立在反射机制之上的。实现了 InvocationHandler 接口的类用于加强目标类的主业务逻辑。这个接口中有一个方法 invoke()，具体加强的代码逻辑就是定义在该方法中的。通过代理对象执行接口中的方法时，会自动调用 invoke()方法

invoke()方法的介绍如下：
public Object invoke ( Object proxy, Method method, Object[] args)
proxy：代表生成的代理对象
method：代表目标方法
args：代表目标方法的参数
第一个参数 proxy 是 jdk 在运行时赋值的，在方法中直接使用，第二个参数后面介绍，
第三个参数是方法执行的参数， 这三个参数都是 jdk 运行时赋值的，无需程序员给出。

实现步骤

代理对象不需要实现接口。
代理对象的生成是利用JDK中的proxy类，动态的在内存中构建代理对象。
代码实现接口

ProxyFactory.java代理实例生成工厂

package com.manman.proxy;
import com.manman.service.Service;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/19 11:34
 * description : 代理工厂演示
 */
public class ProxyFactory {
        //任何的代理对象，都要清楚目标对象，在此得设置一个目标对象，
        private Service superStar;
        //传入目标对象
        public ProxyFactory(Service superStar){
            this.superStar=superStar;
        }
        //给目标对象生成代理实例
        public Object getProxyInstance(){
            Object o = Proxy.newProxyInstance(
                    //指定当前目标对象，使用类加载器获得
                    superStar.getClass().getClassLoader(),
                    //获得目标对象实现的所有接口
                    superStar.getClass().getInterfaces(),
                    //处理代理实例上的方法并返回调用结果
                    new InvocationHandler() {
                        @Override
                        public Object invoke(
                                //代理对象的实例
                                Object proxy,
                                //代理的目标对象的实现方法
                                Method method,
                                //代理的目标对象实现方法的参数
                                Object[] args) throws Throwable {
                            System.out.println("预定场地..........");
                            System.out.println("预定时间..........");
                            //目标对象执行自己的方法
                            Object returnValue = method.invoke(superStar, args);
                            System.out.println("结帐走人.........");
                            return returnValue;
                        }
                    });
                        return o;
        }
}

测试类

package com.manman.test;
import com.manman.proxy.ProxyFactory;
import com.manman.service.Service;
import com.manman.service.impl.SuperStarZhou;
import org.junit.Test;
/**
 * @author 满满
 * createDate 2022/6/19 11:33
 * description : JDK动态代理
 */
public class MyTest {
    @Test
    /*
     * 用于测试 : JDK动态代理
     */
    public void test01() {
//        创建代理工厂对象
        ProxyFactory factory = new ProxyFactory(new SuperStarZhou());
        Service agent = (Service) factory.getProxyInstance();
        agent.sing();
    }
}

结果截图

注意：JDK动态代理中，代理对象不需要实现接口，但是目标对象一定要实现接口，否则不能用JDK动态代理。

CGlib（Code Generation Library）动态代理

又称为子类通过动态的的在内存中构建子类对象，重写父类方法进行代理功能的增强。

想要功能扩展，但目标对象没有实现接口，怎样功能扩展？

解决方案：子类的方式

Class subclass extends UserDao{}

以子类的方式实现(cglib代理)，在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象功能的扩展。

CGlib动态代理的特点

JDK动态代理有一个限制，就是使用动态代理的目标对象必须实现一个或多个接口。如果想代理没有实现类的接口，就可以使用CGLIB进行代理。

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和dynaop，为他们提供方法的interception。

CGLIB包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM，来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用ASM，因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

CGLIB的实现步骤

需要spring-core-5.2.5.jar依赖即可。

引入功能包后，就可以在内存中动态构建子类

被代理的类不能为final，否则报错。

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。

代码实现结构

ProxyFactory.java

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
  //目标对象
  private Object target;
  //传入目标对象
  public ProxyFactory(Object target){
    this.target=target;
  }   
  //Cglib采用底层的字节码技术，在子类中采用方法拦截的技术，拦截父类指定方法的调用，并顺势植入代理功能的代码
  @Override
  public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] arg2, MethodProxy proxy) throws Throwable {
    //代理对象的功能
    System.out.println("预定场地............");
    //调用目标对象的方法
    Object returnValue=method.invoke(target, arg2);   
    //代理对象的功能
    System.out.println("结帐走人............");   
    return returnValue;
  } 
  //生成代理对象
  public Object getProxyInstance(){   
    //1.使用工具类
    Enhancer en=new Enhancer();
    //2.设置父类
    en.setSuperclass(target.getClass());
    //3.设置回调函数
    en.setCallback(this);
    //4.创建子类（代理）对象
    return en.create();
  }}

测试类

@Test
  public void testCglibProxy(){   
    SuperStar superStar=new SuperStar();
    System.out.println(superStar.getClass());
    SuperStar proxy=(SuperStar) new ProxyFactory(superStar).getProxyInstance();
    System.out.println(proxy.getClass());
    proxy.sing();
  }

面向接口编程

面向接口编程的四大注意事项：

类中的成员方法设置为接口
方法的参数设置为接口
方法的返回值设置为接口
使用时接口指向实现类

代理模式你了解多少

什么是代理模式？

代理模式的作用

代理模式的分类

静态代理实现

静态代理

静态代理的特点

静态代理的实现

实现步骤

1. 定义业务接口

2. 定义目标实现类对象

3. 定义代理实现类功能

4. 测试类

5. 运行结果

6. 代理功能改造

静态代理的缺陷

代理类依赖于目标类，代理类过多

动态代理

JDK动态代理

Proxy类

Method类

实现步骤

CGlib（Code Generation Library）动态代理

CGlib动态代理的特点

CGLIB的实现步骤

面向接口编程

总结

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