设计模式—代理模式

news2024/11/15 10:43:52

文章目录

  • 以前自己做的笔记
      • 动态代理(重点)
      • 1.基于jdk的动态代理
      • 2.基于cglib的动态代理
  • 新资料
    • 第 15 章 代理模式
      • 1、代理模式的基本介绍
      • 2、静态代码模式
      • 3、动态代理模式
      • 4、Cglib 代理模式
      • 5、代理模式(Proxy)的变体

代理模式是给某一个对象提供一个代理，并通过代理对象访问目标对象。从而实现在不修改原有类代码的情况下，为原有类添加额外的功能。

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) 。

以前自己做的笔记

动态代理(重点)

		* 增强对象的功能：
			 	* 实现方式：
				 	1. 静态代理：有一个类文件描述代理模式
				 	2. 动态代理：在内存中形成代理类
						* 动态代理实现步骤：
							1. 代理对象和真实对象实现相同的接口
							2. 代理对象 = Proxy.newProxyInstance();
							3. 使用代理对象调用方法。
							4. 增强方法

						* 增强方式：
							1. 增强参数列表
							2. 增强返回值类型
							3. 增强方法体执行逻辑

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代理对象如何增强真实对象的功能？

* 增强方式：
	1. 增强参数列表
	2. 增强返回值类型
	3. 增强方法体执行逻辑

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1.基于jdk的动态代理

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2.基于cglib的动态代理

代码

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新资料

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) 。

image-20200827170912500

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

image-20200827173045461

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
	
}
123456

  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  。。。。。");
	}

}
12345678

  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
	}

}
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  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();
	}

}
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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JDK的API，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)
1

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);
	
}
12345678

  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);
	}

}
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  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;
					}
				});
	}

}
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  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 ");
	}

}
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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;
123456789101112131415161718

  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. 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

  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cglib的jar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final 或 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

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

image-20200827230207986

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";
	}
	
}
12345678

  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;
	}

}
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  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);
	}

}
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代码追踪

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

    image-20200827232343715

  2. 形参 Method 为 public 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;
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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

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