设计模式之代理模式

代理模式

结构型模式

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。

在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

介绍

意图： 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

主要解决： 在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

何时使用： 想在访问一个类时做一些控制。

如何解决： 增加中间层。

关键代码： 实现与被代理类组合。

具体实现

第一种：静态代理

我们将创建一个 ITeacherDao 接口和实现了 ITeacherDao 接口的实体类。TeacherDaoProxy 是一个代理类，增加一些额外的功能。

我们的演示类使用 TeacherDaoProxy 来获取要加载的 ITeacherDao 对象，并按照需求进行显示。

第一步：创建一个接口

public interface ITeacherDao {

    void teach();

}

第二步：创建实现类

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课中...");
    }
}

第三步：创建代理类

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {

    //目标对象,通过接口来聚合
    private ITeacherDao target;

    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("开始代理...");
        target.teach();
        System.out.println("结束代理...");
    }
}

第四步：创建测试类

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
        teacherDaoProxy.teach();
    }
}

运行如下：

开始代理...
老师授课中...
结束代理...

优点：

    在不修改目标对象的功能前提下，能通过代理对象来对目标功能进行扩展。

缺点：

    1、因为代理对象和目标对象都要实现同一接口，所以会有很多代理类。

    2、一旦接口增加方法，目标对象和代理对象都要维护。

    3、由于在客户端和目标对象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。

第二种：动态代理（JDK代理）

第一步：创建一个接口

public interface ITeacherDao {

    void teach();

}

第二步：创建实现类

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课中...");
    }

}

第三步：创建动态代理类

public class ProxyFactory {

    //维护目标对象
    private Object target;

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

    //给目标对象生成代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        //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,会把当前执行的目标对象方法作为参数传入.
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), (proxy, method, args) -> {
            System.out.println("动态代理开始...");
            Object returnVal = method.invoke(target, args);
            System.out.println("动态代理结束...");
            return returnVal;
        });
    }
}

第四步：创建测试类

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象(被代理对象)
        ITeacherDao target = new TeacherDao();
        //给目标对象生成代理对象
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(target);
        ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao) proxyFactory.getProxyInstance();
        proxyInstance.teach();
    }
}

运行如下：

动态代理开始...
老师授课中...
动态代理结束...

关键代码：

• java.lang.reflect.Proxy:生成动态代理类和对象；
• java.lang.reflect.InvocationHandler（处理器接口）：可以通过invoke方法实现

总结

虽然这个变体成功的避免了静态代理中的重复缺陷，但是它仍然有一个局限性，它无法使用不是从接口继承的实现类，就是说，使用动态代理类，原始类必须先要实现一个或多个接口，这个接口也就是代理接口。

第三种：Cglib代理

在使用Cglib代理时候需要引入相对应的Jar包，这里就不展示maven是如何配置的。

第一步：创建目标类

public class TeacherDao {

    public void teach(){
        System.out.println("老师授课中...我是cglib代理的,不需要实现接口");
    }

}

第二步：创建代理类

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

    //维护一个目标对象
    private Object target;

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

    //返回一个代理对象,是target的目标对象
    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,及代理对象
        return enhancer.create();
    }

    //重写intercept方法,会调用目标对象的方法
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib代理模式开始...");
        Object returnVal = method.invoke(target, args);
        System.out.println("cglib代理模式结束...");
        return returnVal;
    }
}

第三步：创建测试

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //目标对象
        TeacherDao target = new TeacherDao();
        //给目标对象生成代理对象
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(target);
        TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao) proxyFactory.getProxyInstance();
        proxyInstance.teach();

    }
}

运行如下：

cglib代理模式开始...
老师授课中...我是cglib代理的,不需要实现接口
cglib代理模式结束...

总结：

Cglib原理是针对目标类生成一个子类，覆盖其中的所有方法，所以目标类和方法不能声明为final类型和static类型！
从执行效率上看，Cglib动态代理效率较高。