14.代理模式

代理模式(Proxy)

基本介绍

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.这样做的好处是: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。
被代理的对象(目标对象)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)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) 。
代理模式示意图

静态代理

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

应用实例
具体要求

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

//接口
public interface ITeacherDao {
	void teach(); // 授课的方法
}
//目标对象
public class TeacherDao implements ITeacherDao {
	@Override
	public void teach() {
		System.out.println(" 老师授课中  。。。。。");
	}
}
//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
	}
}
//client
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();
	}
}

类图：
在这里插入图片描述
静态代理优缺点

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
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

动态代理

基本介绍

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(JDK代理)
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
动态代理也叫做：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 newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[]interfaces,InvocationHandler h )

应用实例

//接口
public interface ITeacherDao {

	void teach(); // 授课方法
	void sayHello(String name);
}
//目标对象，被代理类
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);
	}
}
//代理工厂
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
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
						//proxy没有用到，是Proxy0 this对象
						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;
					}
				}); 
	}

       //下面是直接生成接口的实现类
       return Proxy.newProxyInstance(
				ITeacherDao.class.getClassLoader(),//ITeacherDao
				new Class[]{ITeacherDao.class},//ITeacherDao
				new InvocationHandler() {
					@Override
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
						//proxy是通过JDK动态代理生成的代理对象
						//method是调用的方法对象
						//args是参数数组
						return null;
					}
				}
		);
}

类图：
在这里插入图片描述

关于invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)第一个参数是动态生成代理对象本身的引用，下面举例内存生成的proxy的class文件

final class $Proxy0 extends Proxy implements Subject {
	private static Method m1;
	private static Method m2;
	private static Method m3;
	private static Method m0;

	public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler) {
		super(paramInvocationHandler);
	}

	public final boolean equals(Object paramObject) {
		try {
			return ((Boolean) this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
		} catch (Error | RuntimeException localError) {
			throw localError;
		} catch (Throwable localThrowable) {
			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
		}
	}

	public final String toString() {
		try {
		//这个会调用到InvocationHandler的invoke()方法，三个参数一一对应的
			return (String) this.h.invoke(this, m2, null);
		} catch (Error | RuntimeException localError) {
			throw localError;
		} catch (Throwable localThrowable) {
			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
		}
	}

	public final void request() {
		try {
			this.h.invoke(this, m3, null);
			return;
		} catch (Error | RuntimeException localError) {
			throw localError;
		} catch (Throwable localThrowable) {
			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
		}
	}

	public final int hashCode() {
		try {
			return ((Integer) this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
		} catch (Error | RuntimeException localError) {
			throw localError;
		} catch (Throwable localThrowable) {
			throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
		}
	}

	static {
		try {
			m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals",
					new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
			m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
			m3 = Class.forName("controller.Subject").getMethod("request", new Class[0]);
			m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
			return;
		} catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException) {
			throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
		} catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException) {
			throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
		}
	}
}

动态代理生成的class文件输出

Cglib 代理

基本介绍

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

Cglib 代理模式实现步骤

需要引入cglib的jar文件
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:
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.

应用实例

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";
	}
}

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 {
		// TODO Auto-generated method stub
		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;
	}
}

//client
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);
	}
}

类图：
在这里插入图片描述

几种常见的代理模式介绍—几种变体
在这里插入图片描述

奋斗小亮

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静态代理

动态代理

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