大白话代理模式

代理模式是非常重要的设计模式，十分常见。本文旨在理解代理模式入门，后面到了Spring框架会再深入。

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一.写在前

开发中，经常会遇到增强某个对象的功能。

比如Web的Filter过滤器组件，在过滤敏感词汇的场景下，用户在发送带有敏感词汇的请求时，需要更换掉词汇。而request对象中没有设置请求参数的API，这时候就需要过滤器对request对象进行增强，过滤掉词汇，并返回一个新request对象。

该案例在另一篇博文中： Filter案例：登录验证、敏感词汇过滤.

而如何增强对象的功能？程序员前辈们已经帮我们思考、总结好了一系列套路，我们直接学习使用即可。这些套路就称为：设计模式，一些通用的解决固定问题的方式。当然它包含了解决许多场景下的问题，不局限于增强对象的功能。

软件设计模式（Design pattern），又称设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。一共有23种设计模式。

有两种设计模式都可以来完成对象的功能增强：

1.装饰器模式

意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

2.代理模式

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。

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意图：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

代理模式相对于装饰器模式来说，更加灵活一些，本文主要来理解代理模式。

二.代理模式

先举个例子：

假如西安有用户想买一台联想电脑，由于联想公司在北京生产电脑和卖电脑，所以该用户需要前往北京联想公司进行购买电脑，这种卖电脑的能力就比较弱，局限于北京了。

现在西安有了联想电脑的代理商，代理商也可以售卖联想电脑，用户直接就可以在西安购买到联想电脑了。但是代理商真正具备卖电脑的功能吗？显然不是，代理商也得从北京的联想公司进货再进行售卖。

这里的代理商就相当于是联想公司的一个代理对象，用户调用对象的时候就只需要调用代理对象，而代理对象就会具体去调用真正的对象的方法或功能了。这就是代理模式，在卖电脑例子，可以比较容易体会到代理增强了联想公司卖电脑的能力，用户也不需要跨地域购买电脑、节约路费、省事省力。


需要理解的概念：

1. 真实对象：被代理的对象，比如例子里的联想公司；
2. 代理对象：代理真实对象的对象，比如西安代理商；
3. 代理模式：代理对象代理真实对象，达到增强真实对象功能的目的；
   
   

代理模式实现方式有:

• 静态代理
• 动态代理
  
  

1.静态代理

静态代理：有一个类，使用一个类文件描述代理模式。

1.1 实现步骤

静态代理的实现就比较简单了，步骤：

1. 创建一个接口，然后创建真实类实现该接口并且实现该接口中的抽象方法。
2. 再创建一个代理类，同时使其也实现这个接口。
3. 在代理类中持有一个被代理对象，即真实对象的引用，而后在代理类方法中调用该对象的方法。

静态代理的实现：以上述的卖联想电脑为例

接口：

SaleComputer.java

/**
 * 共同实现的接口
 */
public interface SaleComputer {
    
    

    /**
     * 卖电脑方法
     * @param money
     * @return
     */
    public String sale(double money);

    /**
     * show方法
     */
    public void show();
}

被代理类：

Lenovo.java

/**
 * 真实类
 */
public class Lenovo implements SaleComputer {
    
    
    @Override
    public String sale(double money) {
    
    

        System.out.println("花了"+money+"元买了一台联想电脑...");
        return "联想电脑";
    }

    @Override
    public void show() {
    
    
        System.out.println("展示电脑....");
    }
}

代理类：

StaticProxy.java

public class StaticProxy implements SaleComputer {
    
    

    //1.被代理对象的引用
    private SaleComputer saleComputer = new Lenovo();

    @Override
    public String sale(double money) {
    
    
        //简单的功能增强
        System.out.println("Before invoke...." );
        //2.在代理类方法中调用真实对象的方法。
        String str = saleComputer.sale(money);
        System.out.println("After invoke......");
        return str;
    }

    @Override
    public void show() {
    
    
        //2.在代理类方法中调用真实对象的方法。
        saleComputer.show();
    }
}

代理类调用：

被代理类被传递给了代理类Lenovo，代理类在执行具体方法时通过所持用的被代理类对象完成调用。

/**
 * 静态代理测试类
 */
public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        StaticProxy staticProxy = new StaticProxy();
        staticProxy.sale(8000);
        staticProxy.show();
    }
}

运行程序，控制台打印:

使用静态代理很容易就完成了对一个类的代理操作。但是静态代理的缺点也暴露了出来：由于代理只能为一个类服务，如果需要代理的类很多，那么就需要编写大量的代理类，比较繁琐。

一般很少使用静态代理，重点理解下面的动态代理。

2.动态代理

动态代理：在内存中动态形成代理类，在开发中使用的更多。利用反射机制在运行时创建代理类。

2.1 实现步骤

步骤：

1. 代理对象和真实对象实现相同的接口，兄弟关系。
2. 代理对象 = Proxy.newProxyInstance();，Proxy是JDK提供的类。
3. 使用代理对象调用方法。
4. 增强方法
   
   

生成代理对象是用的Proxy类的静态方方法newProxyInstance，我们了解一下这个方法：

• Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h);，方法返回是代理对象
• 三个参数值写法比较固定:

  • 1.类加载器：真实对象.getClass().getClassLoader()，代理对象代理的真实对象

  • 2.接口数组：真实对象.getClass().getInterfaces()，代理的真实对象实现的接口

  • 3.处理器：new InvocationHandler()，核心业务逻辑的处理

    • 真正完成代理逻辑的是处理器中的invoke方法，我们重写该方法实现对象的功能增强。

    • /*
          代理逻辑编写的方法：代理对象调用的所有方法都会触发该方法执行
              参数：
                  1. proxy:就是代理对象,很少使用这个对象
                  2. method：代理对象调用的方法，方法被封装成对象了
                  3. args:代理对象调用的方法时，传递的实际参数列表
       */
      @Override
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                
                }
      

动态代理的基本实现：以上述的卖联想电脑为例

共同实现的接口：SaleComputer.java

/**
 * 共同实现的接口
 */
public interface SaleComputer {
    
    

    /**
     * 卖电脑方法
     * @param money
     * @return
     */
    public String sale(double money);

    /**
     * show方法
     */
    public void show();
}

真实对象类：Lenovo.java

/**
 * 真实类
 */
public class Lenovo implements SaleComputer {
    
    
    @Override
    public String sale(double money) {
    
    
        System.out.println("花了"+money+"元买了一台联想电脑...");
        return "联想电脑";
    }

    @Override
    public void show() {
    
    
        System.out.println("展示电脑....");
    }
}

代理测试类：ProxyTest.java

不使用代理模式，直接调用真实对象的方法的情况：

public class ProxyTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //1.创建真实对象
        Lenovo lenovo = new Lenovo();
        //2.获取代理对象,动态代理真实对象

        //3.调用对象方法
        String computer = lenovo.sale(8000);
        System.out.println(computer);
        lenovo.show();
    }
}

运行程序，控制台打印：

使用动态代理，使用代理对象来调用方法的情况，现在并未进行对象功能的增强，只是动态代理的基本实现，后面再进行增强：

public class ProxyTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //1.创建真实对象
        Lenovo lenovo = new Lenovo();
        //2.获取代理对象,动态代理增强真实对象
        SaleComputer Proxy_lenovo = (SaleComputer)Proxy.newProxyInstance(lenovo.getClass().getClassLoader(), lenovo.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
    
    
            /*
                代理逻辑编写的方法：代理对象调用的所有方法都会触发该方法执行
                    参数：
                        1. proxy:代理对象,就是Proxy_lenovo，很少使用这个对象
                        2. method：代理对象调用的方法，方法被封装成对象了
                        3. args:代理对象调用的方法时，传递的实际参数列表
             */
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    
    
                //验证invoke方法执行了
                System.out.println("该方法执行了....");
                //打印调用对象的方法名称
                System.out.println(method.getName());
                //代理对象调用的方法时，传递的实际参数
                System.out.println(args[0]);

                //返回值是代理对象调用方法后，接收的返回值
                return null;
            }
        });

        //3.调用对象方法
        String computer = Proxy_lenovo.sale(8000);
        System.out.println(computer);
    }
}

运行程序，控制台打印：

通过上面控制台打印，可以发现，虽然代理对象调用了sale()方法，但并没有执行真实对象的sale()方法内容。

也证实前面例子中【代理商本质上不具备卖电脑的功能，需要去联想公司进货】。所以还是需要使用真实对象调用方法。

在哪里调用？其实就是在invoke()方法中，这个方法的参数有method对象，method对象可以执行invoke()方法，这里从反射机制来理解。谁执行method对象，真实对象执行method，并且传递代理对象调用方法的参数。

真正完成代理的情况：

public class ProxyTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //1.创建真实对象
        Lenovo lenovo = new Lenovo();
        //2.获取代理对象,动态代理增强真实对象
        SaleComputer Proxy_lenovo = (SaleComputer) Proxy.newProxyInstance(lenovo.getClass().getClassLoader(), lenovo.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
    
    
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    
    
                /*System.out.println("invoke方法执行了....");
                System.out.println(method.getName());
                System.out.println(args[0]);*/


                /*
                    使用真实对象调用该方法，方法参数传递：
                    1.lenovo：真实对象来执行方法
                    2.args：代理对象调用方法的参数列表
                */
                Object obj = method.invoke(lenovo, args);
                //返回值是代理对象调用方法后，接收的返回值
                return obj;
            }
        });

        //3.再调用代理对象方法
        String computer = Proxy_lenovo.sale(8000);
        System.out.println(computer);
        Proxy_lenovo.show();
    }
}

运行程序，控制台打印：

现在可以发现代理对象调用方法和真实对象调用方法，业务逻辑都是一样的了，这里就完成代理的第一步。下面就要实现对真实对象的功能增强了，这也是代理对象的主要目的。

了解了动态代理的实现，我们来进行对象功能的增强。

2.2 增强的方式有三种

对象功能的增强，也可以说是对方法的增强，从方法的三个方面下手：

1. 增强方法参数列表
2. 增强方法返回值类型
3. 增强方法体执行逻辑
   
   

还是以卖电脑的例子，有这样一个场景，现在联想公司的西安代理商，想要进行促销、回馈用户，原价8000元的电脑，现在打8折，现在用户只需要花6400元就能购买，还送一个鼠标垫。并且为购买电脑的用户提供专车接收和免费送货上门。

福利有点夸张，下面就用增强的三种方式来实现上述场景：

ProxyTest.java

/**
 * 代理对象测试类
 */
public class ProxyTest {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        //1.创建真实对象
        Lenovo lenovo = new Lenovo();
        
        //2.获取代理对象,动态代理增强真实对象
        //强制转化为接口类型，两个对象实现了同一接口
        SaleComputer Proxy_lenovo = (SaleComputer) Proxy.newProxyInstance(lenovo.getClass().getClassLoader(), lenovo.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
    
    

            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    
    
                //判断是否是sale方法，有参数的方法才能增强参数
                if(method.getName().equals("sale")){
    
    
                    //1.增强参数
                    double money = (double) args[0];
                    money = money / 0.80;

                    //3.1 增强方法体逻辑
                    System.out.println("专车接送....");
                    //使用真实对象调用该方法
                    String obj = (String) method.invoke(lenovo, money);
                    //3.2 增强方法体逻辑
                    System.out.println("免费送货上门...");

                    //2.增强返回值
                    return obj+"_鼠标垫";
                }else{
    
    
                    //其它方法原样执行
                    Object obj = method.invoke(lenovo, args);
                    return obj;
                }
            }
        });

        //3.调用代理对象方法
        String computer = Proxy_lenovo.sale(6400);
        System.out.println(computer);
        //其它方法..
        Proxy_lenovo.show();
    }
}

运行程序，控制台打印：

就实现了对真实对象的sale()方法简单增强。

看到这里，相信小伙伴对动态代理有了比较好理解。

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