概述
代理模式给某一个对象提供一个代理对象,并由代理对象控制对原对象的引用。
分类
按照代理的创建时期划分:静态代理和动态代理
- 静态代理:由程序员创建或特定工具自动生成源代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了。
- 动态代理:在程序运行时,运用反射机制动态创建而成。
其中动态代理根据实现方式有两种一种是JDK内置Proxy实现,一种是cglib实现
静态代理
静态代理实现:在使用时,需要定义接口或者父类,被代理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。代理依赖于被代理的对象,因为代理内部有对被代理对象的的引用,代理在操作被代理对象去执行动作时,必须要知道是哪个被代理对象。是最简单的一种代理模式
涉及角色
主题(Subject):定义proxy和realSubject之间具有一致性接口。
代理(Proxy):尽力处理来自Client的请求,只有当自己处理不了是它才会将工作交给realSubject
实际主题(RealSubject):与proxy一样也实现了subject角色中定义的接口
UML
使用场景
按职责来划分,通常有以下使用场景: 1、远程代理。 2、虚拟代理。 3、Copy-on-Write 代理。 4、保护(Protect or Access)代理。 5、Cache代理。 6、防火墙(Firewall)代理。 7、同步化(Synchronization)代理。 8、智能引用(Smart Reference)代理
优点
职责清晰。
高扩展性。
智能化。
缺点
由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象,因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。
实现代理模式需要额外的工作,有些代理模式的实现非常复杂。
例如:体育老师病了,找了另外一个体育老师代课(还好没有被语数外的老师抢去……)
定义一个教师接口,主要核心是授课
package com.designpattern.proxy;
public interface Teacher {
public void lesson();
}
体育老师:授体育课
package com.designpattern.proxy;
public class PhysicalTeacher implements Teacher{
@Override
public void lesson() {
// TODO Auto-generated method stub
System.err.println("体育课:练习篮球投篮");
}
}
另外一个老师,来代理生病的体育老师,实现同一个接口,持有体育老师对象,代理做一些自己的事情,再教授体育老师的课程
package com.designpattern.proxy;
public class PhysicalTeacherProxy implements Teacher{
Teacher teacher ;
public PhysicalTeacherProxy() {
// TODO Auto-generated constructor stub
this.teacher=new PhysicalTeacher();
}
@Override
public void lesson() {
// TODO Auto-generated method stub
System.err.println("你们体育老师生病了,我来替你们上课,万幸没被语数外抢去……balabala……");
teacher.lesson();
System.err.println("今天表现都很棒,全体都有!奖励你们围操场5圈!快!快!快!动起来");
}
}
测试类:
package com.designpattern.proxy;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
Teacher mathTeacher = new PhysicalTeacherProxy();
mathTeacher.lesson();
}
}
每当有一个真实对象需要被代理,就需要创建一个新的代理类,因为代理类内含有对真实对象的引用,代理类需要与真实对象一一对应。这样,当需要代理的真实对象比较多时,代理类就会急剧增加,增加了代码的复杂性,使代码变得尤其繁重,不易维护。所以缺点显而易见:如果项目中有多个类,则需要编写多个代理类,工作量大,不好修改,不好维护,不能应对变化。
动态代理
只需要一个代理类,而不是针对每个类编写代理类。动态代理也叫jdk代理或者接口代理。JDK内置的Proxy动态代理可以在运行时动态生成字节码,而没必要针对每个类编写代理类,解决静态代理问题。
先看看特点:
- 代理对象,不需要实现接口
- 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,但是需要我们指定创建”代理对象/目标对象”实现的接口的类型。
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
@CallerSensitive
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
loader:指定当前目标对象使用类加载器,获取加载器的方法是固定的
interfaces:目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型
h:事件处理,执行目标对象的方法时,会触发事件处理器的方法,会把当前执行目标对象的方法作为参数传入
package com.designpattern.proxy;
public interface Teacher {
public void lesson();
}
代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则不能用动态代理
package com.designpattern.proxy;
public class PhysicalTeacher implements Teacher{
@Override
public void lesson() {
// TODO Auto-generated method stub
System.err.println("体育课:练习篮球投篮");
}
}
package com.designpattern.proxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class ProxyFactory {
// 目标对象
private Object target;
public ProxyFactory(Object target) {
this.target = target;
}
public Object getProxyInstance() {
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
before();
// 执行目标对象方法
Object returnValue = method.invoke(target, args);
after();
return returnValue;
}
});
}
private void before() {
System.err.println("代理调用之前……");
}
private void after() {
System.err.println("代理调用之后……");
}
}
package com.designpattern.proxy;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
//代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则不能用动态代理
Teacher target = new PhysicalTeacher();
// 给目标对象,创建代理对象
Teacher proxy = (Teacher) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
// class $Proxy0 内存中动态生成的代理对象
System.out.println(proxy.getClass());
// 执行方法
proxy.lesson();
}
}
新问题:使用内置的Proxy实现动态代理,被代理的类必须实现接口,未实现接口则没办法完成动态代理。如果项目中有些类没有实现接口,则不应该为了实现动态代理而刻意去抽出一些没有实例意义的接口
有兴趣的同学,可以研究一下jdk动态代理的源码 如何创建代理对象、如何调用invoke
cglib代理
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,通俗说cglib可以在运行时动态生成字节码
使用cglib完成动态代理,大概的原理是:cglib继承被代理的类,重写方法,织入通知,动态生成字节码并运行,因为是继承所以final类是没有办法动态代理的。
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的扩展.
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synaop,为他们提供方法的interception(拦截)
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.
注意:
- 需要引入cglib的jar文件、asm的jar文件
- 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.
package com.designpattern.proxy;
public class TeacherClass {
public void lesson() {
System.err.println("我是独立的授课方法,没有实现任何接口……");
}
}
package com.designpattern.proxy;
import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
public class ProxyFactoryCglib implements MethodInterceptor {
// 目标对象
private Object target;
public ProxyFactoryCglib(Object target) {
this.target = target;
}
// 代理对象
public Object getProxyInstance() {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
enhancer.setCallback(this);
return enhancer.create();
}
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
before();
// 执行目标对象的方法
Object returnValue = method.invoke(target, args);
after();
return returnValue;
}
private void before() {
System.err.println("Cglib代理调用之前……");
}
private void after() {
System.err.println("Cglib代理调用之后……");
}
}
测试main方法
package com.designpattern.proxy;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
TeacherClass teacherClassTtarget = new TeacherClass();
TeacherClass TeacherClassProxy = (TeacherClass)new ProxyFactoryCglib(teacherClassTtarget).getProxyInstance();
TeacherClassProxy.lesson();
}
}
至此,常见的代理模式演示完毕。