Java三种代理模式

时间  2019-12-12
标签 java 三种 代理 模式 栏目 Java 繁體版
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代理模式

代理(Proxy)是一种设计模式,提供了对目标对象另外的访问方式;即经过代理对象访问目标对象.java

这样作的好处是:能够在目标对象实现的基础上,加强额外的功能操做,即扩展目标对象的功能.编程

这里使用到编程中的一个思想:不要随意去修改别人已经写好的代码或者方法,若是需改修改,能够经过代理的方式来扩展该方法.设计模式

举个例子来讲明代理的做用:假设咱们想邀请一位明星,那么并非直接链接明星,而是联系明星的经纪人,来达到一样的目的.明星就是一个目标对象,他只要负责活动中的节目,而其余琐碎的事情就交给他的代理人(经纪人)来解决.这就是代理思想在现实中的一个例子.框架

用图表示以下:
ide

代理模式的关键点是:代理对象与目标对象.代理对象是对目标对象的扩展,并会调用目标对象.函数

1.1.静态代理

静态代理在使用时,须要定义接口或者父类,被代理对象与代理对象一块儿实现相同的接口或者是继承相同父类.工具

下面举个案例来解释:性能

模拟保存动做,定义一个保存动做的接口:IUserDao.java,而后目标对象实现这个接口的方法UserDao.java,此时若是使用静态代理方式,就须要在代理对象(UserDaoProxy.java)中也实现IUserDao接口.调用的时候经过调用代理对象的方法来调用目标对象.测试

须要注意的是,代理对象与目标对象要实现相同的接口,而后经过调用相同的方法来调用目标对象的方法.

代码示例:

接口:IUserDao.java

/**
* 接口
*/
public interface IUserDao {
   void save();
}

目标对象:UserDao.java

/**
* 接口实现
* 目标对象
*/
public class UserDao implements IUserDao {
   public void save() {
       System.out.println("----已经保存数据!----");
   }
}

代理对象:UserDaoProxy.java

/**
* 代理对象,静态代理
*/
public class UserDaoProxy implements IUserDao{
   //接收保存目标对象
   private IUserDao target;
   public UserDaoProxy(IUserDao target){
       this.target=target;
   }

   public void save() {
       System.out.println("开始事务...");
       target.save();//执行目标对象的方法
       System.out.println("提交事务...");
   }
}

测试类:App.java

/**
* 测试类
*/
public class App {
   public static void main(String[] args) {
       //目标对象
       UserDao target = new UserDao();

       //代理对象,把目标对象传给代理对象,创建代理关系
       UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(target);

       proxy.save();//执行的是代理的方法
   }
}

静态代理总结:

1.能够作到在不修改目标对象的功能前提下,对目标功能扩展.
2.缺点:

由于代理对象须要与目标对象实现同样的接口,因此会有不少代理类,类太多.同时,一旦接口增长方法,目标对象与代理对象都要维护.

如何解决静态代理中的缺点呢?答案是可使用动态代理方式

1.2.动态代理

动态代理，是一种经过运行时操做字节码，以达到加强类的功能的技术，也是Spring AOP操做的基础。

动态代理，如今主要是用于加强类的功能，同时因为是具备动态性，因此避免了须要频繁建立类的操做，同时，也使得原有的代码在不须要改变的状况下，对类的功能进行加强。

主要的动态代理技术有：

  • 经过实现目标接口，重写其方法，以加强其能力，典型的以JDK动态代理为表明；
  • 经过继承类，重写其方法以加强其能力，典型的以CGLib为表明

基于JDK的动态代理技术须要为其提供接口，基于CGLib的动态代理技术不能为final以及private修饰的方法进行加强，在使用的时候须要根据具体进行进行合理选择。
CGLib动态代理技术使用的是继承该类的方式，从而避免了须要接口的缺陷

使用CGLib动态代理技术能够在不须要实现接口的状况下动态为对象建立代理对象，在很大程度上弥补了JDK动态代理技术的缺点，不过因为CGLib动态代理技术是采用继承目标类的方式，因此也存在一些问题，好比说，对于final以及private修饰的方法是没法为其加强的，这里还须要注意一下。

动态代理有如下特色:
1.代理对象,不须要实现接口
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(须要咱们指定建立代理对象/目标对象实现的接口的类型)
3.动态代理也叫作: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实现代理只须要使用newProxyInstance方法,可是该方法须要接收三个参数,完整的写法是:

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, 
            Class[] interfaces,InvocationHandler h )

注意该方法是在Proxy类中是静态方法,且接收的三个参数依次为:

  • ClassLoader 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
  • Class[] interfaces,:目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型
  • InvocationHandler 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做为参数传入

代码示例:

接口类IUserDao.java以及接口实现类,目标对象UserDao是同样的,没有作修改.在这个基础上,增长一个代理工厂类(ProxyFactory.java),将代理类写在这个地方,而后在测试类(须要使用到代理的代码)中先创建目标对象和代理对象的联系,而后代用代理对象的中同名方法.点击这里有一份动态代理模式代码实战。

代理工厂类:ProxyFactory.java

/**
* 建立动态代理对象
* 动态代理不须要实现接口,可是须要指定接口类型
*/
public class ProxyFactory{

   //维护一个目标对象
   private Object target;
   public ProxyFactory(Object target){
       this.target=target;
   }

  //给目标对象生成代理对象
   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 {
                       System.out.println("开始事务2");
                       //执行目标对象方法
                       Object returnValue = method.invoke(target, args);
                       System.out.println("提交事务2");
                       return returnValue;
                   }
               }
       );
   }

}

测试类:App.java

/**
* 测试类
*/
public class App {
   public static void main(String[] args) {
       // 目标对象
       IUserDao target = new UserDao();
       // 【原始的类型 class cn.itcast.b_dynamic.UserDao】
       System.out.println(target.getClass());

       // 给目标对象，建立代理对象
       IUserDao proxy = (IUserDao) 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   【代理对象】
       proxy.save();
   }
}

总结:

代理对象不须要实现接口,可是目标对象必定要实现接口,不然不能用动态代理

1.3.Cglib代理

上面的静态代理和动态代理模式都是要求目标对象是实现一个接口的目标对象,可是有时候目标对象只是一个单独的对象,并无实现任何的接口,这个时候就可使用以目标对象子类的方式类实现代理,这种方法就叫作:Cglib代理

CGLIB 用来对没有实现接口的类，实现代理对象的建立，原理是：生成一个子类继承这个类，这个子类就是代理对象，在这个子类中实现AOP的思想

Cglib代理,也叫做子类代理,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.

JDK的动态代理有一个限制,就是使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口,若是想代理没有实现接口的类,就可使用Cglib实现.

Cglib是一个强大的高性能的代码生成包,它能够在运行期扩展java类与实现java接口.它普遍的被许多AOP的框架使用,例如Spring AOP和synaop,为他们提供方法的interception(拦截)

Cglib包的底层是经过使用一个小而块的字节码处理框架ASM来转换字节码并生成新的类.不鼓励直接使用ASM,由于它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉.

Cglib子类代理实现方法:

1.须要引入cglib的jar文件,可是Spring的核心包中已经包括了Cglib功能,因此直接引入pring-core-3.2.5.jar便可.
2.引入功能包后,就能够在内存中动态构建子类
3.代理的类不能为final,不然报错
4.目标对象的方法若是为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.

代码示例:

目标对象类:UserDao.java

/**
* 目标对象,没有实现任何接口
*/
public class UserDao {

   public void save() {
       System.out.println("----已经保存数据!----");
   }
}

Cglib代理工厂:ProxyFactory.java

/**
* Cglib子类代理工厂
* 对UserDao在内存中动态构建一个子类对象
*/
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
   //维护目标对象
   private Object target;

   public ProxyFactory(Object target) {
       this.target = target;
   }

   //给目标对象建立一个代理对象
   public Object getProxyInstance(){
       //1.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.建立子类(代理对象)
       return en.create();

   }

   @Override
   public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
       System.out.println("开始事务...");

       //执行目标对象的方法
       Object returnValue = method.invoke(target, args);

       System.out.println("提交事务...");

       return returnValue;
   }
}

测试类:

/**
* 测试类
*/
public class App {

   @Test
   public void test(){
       //目标对象
       UserDao target = new UserDao();

       //代理对象
       UserDao proxy = (UserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

       //执行代理对象的方法
       proxy.save();
   }
}

在Spring的AOP编程中:

  • 若是加入容器的目标对象有实现接口,用JDK代理.
  • 若是目标对象没有实现接口,用Cglib代理.

Java 动态代理的内部实现

如今咱们就会有一个问题：Java 是怎么保证代理对象调用的任何方法都会调用 InvocationHandler 的 invoke() 方法的？

这就涉及到动态代理的内部实现。假设有一个接口 Subject，且里面有 int request(int i) 方法，则生成的代理类大体以下：

public final class $Proxy1 extends Proxy implements Subject{
    private InvocationHandler h;
    private $Proxy1(){}
    public $Proxy1(InvocationHandler h){
        this.h = h;
    }
    public int request(int i){
        Method method = Subject.class.getMethod("request", new Class[]{int.class}); //建立method对象
        return (Integer)h.invoke(this, method, new Object[]{new Integer(i)}); //调用了invoke方法
    }
}

经过上面的方法就成功调用了 invoke() 方法。

动态代理与静态代理的区别

代理分为静态代理和动态代理两种。

  • 静态代理，代理类须要本身编写代码写成。
  • 动态代理，代理类经过 Proxy.newInstance() 方法生成。
  • 不论是静态代理仍是动态代理，代理与被代理者都要实现两样接口，它们的实质是面向接口编程。
  • 静态代理和动态代理的区别是在于要不要开发者本身定义 Proxy 类。
  • 动态代理经过 Proxy 动态生成 proxy class，可是它也指定了一个 InvocationHandler 的实现类。
  • 代理模式本质上的目的是为了加强现有代码的功能。

代理的实现分为：

静态代理：代理类是在编译时就实现好的。也就是说 Java 编译完成后代理类是一个实际的 class 文件。
动态代理：代理类是在运行时生成的。也就是说 Java 编译完以后并无实际的 class 文件，而是在运行时动态生成的类字节码，并加载到JVM中。

参考资料： JDK动态代理详细介绍：http://www.cnblogs.com/xiaoluo501395377/p/3383130.html

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