设计模式【3.1】-- 浅谈代理模式之静态、动态、cglib代理

代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，在某种情况下，一个对象不适合或者不能够直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户类和目标对象之间起到中介的作用。
可以这么理解：使用代理对象，是为了在不修改目标对象的基础上，增强主业务的逻辑。就相当于某个普通人（目标对象），他现在需要打官司，那么他可以自己学习法律，为自己辩护（相当于把业务代码逻辑自己来实现），这就是修改了目标对象，那么当然有一种更好的方法啦，那就是请律师（也相当于代理对象），业务代码（为自己辩护）可以由律师来实现。

代理一般可以分为三种：静态代理，动态代理，cglib代理；

1.静态代理

静态代理使用的时候，一般是定义接口或者父类，目标对象（被代理的对象）与代理对象都要实现相同的接口或者继承同样的父类。
下面实现静态代理

代码结构：

创建一个接口类 (IBuyDao.calss)买东西：

public interface IBuyDao {
    public void buySomething();
}

然后创建一个实现了接口的目标类（BuyDao.calss )即要买东西的客户:

public class BuyDao implements IBuyDao {
    @Override
    public void buySomething() {
        System.out.println("我是客户，我想买东西");
    }
}

代理类(BuyDaoProxy)：将目标对象当成属性传进去，对目标对象进行增强

public class BuyDaoProxy implements IBuyDao{
    private IBuyDao target;
    public BuyDaoProxy(IBuyDao target){
        this.target = target;
    }
    @Override
    public void buySomething() {
        System.out.println("开始代理方法（购物）");
        target.buySomething();
        System.out.println("结束代理方法");
    }
}

测试方法（Test.class）：

public class Test {
    public static void main(String [] args){
        IBuyDao target = new BuyDao();
        //应该写成这样
        IBuyDao proxy = new BuyDaoProxy(target);
        //下面的这样写就不算严格意义的代理了，代理应该是返回目标对象或接口对象（java一切皆对象）
        //BuyDaoProxy proxy = new BuyDaoProxy(target);
        proxy.buySomething();
    }
}

结果如下：

在这里有一个疑惑，就是如果BuyDaoProxy.class 没有实现接口的话，也是可以跑起来，而且结果一样。假如改成这样子：

public class BuyDaoProxy {
    private IBuyDao target;
    public BuyDaoProxy(IBuyDao target){
        this.target = target;
    }
    public void buySomething() {
        System.out.println("开始代理方法（购物）");
        target.buySomething();
        System.out.println("结束代理方法");
    }
}

个人理解：如果没有实现接口的话，也是可以实现的，这就相当于接口调用，但是一般我们使用代理都会是相同方法名字，使用接口的话，可以强制性使用相同的方法名，而不是随意起一个名字，不使用接口时使用相同方法名也是没有问题的，只是容易写错名字，特别是同一个代理有很多方法的时候。但是这样写就不能用 IBuyDao proxy = new BuyDaoProxy(target); ，那么这意义也就不能算是代理了，代理应该返回接口或目标对象

实现多个接口的例子(新增加了一个学生买书的接口，以及实现类)：

接口：

public interface IStudent {
    public void Buybook();
}

接口实现类：

public class Student implements IStudent{
    @Override
    public void Buybook() {
        System.out.println("我是学生，我想买书");
    }
}

代理类：

public class BuyDaoProxy implements IStudent,IBuyDao{
    private IBuyDao target;
    public Student student;
    public BuyDaoProxy(IBuyDao target){
        this.target = target;
    }
    public BuyDaoProxy(Student student){
        this.student =student;
    }
    @Override
    public void buySomething() {
        System.out.println("开始代理方法（购物）");
        target.buySomething();
        System.out.println("结束代理方法");
    }

    @Override
    public void Buybook() {
        System.out.println("开始代理方法（买书）");
        student.Buybook();
        System.out.println("结束代理方法");
    }
}

测试类：

public class Test {
    public static void main(String [] args){
        Student target = new Student();
        BuyDaoProxy proxy = new BuyDaoProxy(target);
        proxy.Buybook();
    }
}

结果:

个人理解：实现多个接口的时候，要是没有去实现多个接口，就很容易把名字写错，所以强制性使用接口，实现一致的名字，对目标类进行功能增强（在目标类方法之前或者之后处理）。
缺点：代理对象需要和目标对象实现一样的接口，所以目标类多了，或者接口增加方法，目标类以及代理的类都要维护。

2.动态代理（即JDK代理，接口代理）

代理对象不需要实现接口，但是目标对象一定要实现接口
使用的是jdk的API，动态的创建代理对象

我们来看代理的方法源码：

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    {
        Objects.requireNonNull(h);
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
        final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
        }
        /*
         * Look up or generate the designated proxy class.
         */
        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
        /*
         * Invoke its constructor with the designated invocation handler.
         */
        try {
            if (sm != null) {
                checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
            }
            final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
            final InvocationHandler ih = h;
            if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
                AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
                    public Void run() {
                        cons.setAccessible(true);
                        return null;
                    }
                });
            }
            return cons.newInstance(new Object[]{h});
        } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
            throw new InternalError(e.toString(), e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Throwable t = e.getCause();
            if (t instanceof RuntimeException) {
                throw (RuntimeException) t;
            } else {
                throw new InternalError(t.toString(), t);
            }
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new InternalError(e.toString(), e);
        }
    }

从return cons.newInstance(new Object[]{h}); 这句我们可以知道，我们需要去操作h，h其实就是 InvocationHandler h 这个参数，那么我们需要重新定义 InvocationHandler h
ClassLoader loader：是一个类加载器，这个获取类加载器的方法是固定的，我们不能坐任何改变
Class<?>[] interfaces :这是接口类的数组，使用泛型确认接口类型,这时候接口参数就只能是目标对象所实现的接口
InvocationHandler h:重要的是这个参数，重写它的invoke()方法,就可以实现对目标对象的接口的增强。

类的结构如下（之所以实现两个接口，是因为多接口的时候更容易分清）：

代码如下:

IBuyDao.java(买东西的接口)

public interface IBuyDao {
    public void buySomething();
}

IPlayDao.java(玩的接口)

public interface IPlayDao {
    void play();
}

StudentDao.java(实现了买东西，玩的接口的学生类)

public class StudentDao implements IBuyDao,IPlayDao {
    @Override
    public void buySomething() {
        System.out.println("我是学生，我想买东西");
    }
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("我是学生，我想出去玩");
    }
}

MyProxy.java 代理类：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class MyProxy {
    private Object target;
    public MyProxy(Object target){
        this.target=target;
    }
    public Object getProxyInstance(){
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {
                    //一个接口可能很多方法，要是需要针对某一个方法，那么需要在函数里判断method
                    @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（Test.java）

public class Test {
    public static void main(String [] args){
        StudentDao studentDao =new StudentDao();
        IBuyDao target = studentDao;
        System.out.println(target.getClass());
        IBuyDao proxy = (IBuyDao) new MyProxy(target).getProxyInstance();
        System.out.println(proxy.getClass());
        // 执行方法   【代理对象】
        proxy.buySomething();

        System.out.print("=========================================================");

        IPlayDao target2 = studentDao;
        System.out.println(target2.getClass());
        IPlayDao proxy2 = (IPlayDao) new MyProxy(target2).getProxyInstance();
        System.out.println(proxy2.getClass());
        // 执行方法   【代理对象】
        proxy2.play();

    }
}

结果如下：

个人理解：代理对象类不需要实现接口，通过对象的增强返回一个接口类对象（实际上是代理后产生的），然后再调用接口方法即可。缺点：目标对象一定要实现接口，否则就无法使用动态代理，因为方法参数有一个是接口名。

3.cglib代理

Student.class:

package test;
public class Student {
    public void buy() {
        System.out.println("我是学生，我想买东西");
    }
}

MyProxy.class(代理类)


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 MyProxy implements MethodInterceptor {
    public Object target;
    public Object getInstance(Object target) {
        this.target = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("代理前-------");
        proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("代理后-------");
        return null;
    }

}

测试类（Test.class）

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        MyProxy myProxy =new MyProxy();
        Student student = (Student)myProxy.getInstance(new Student());
        student.buy();
    }
}

结构结果：

cgilib 可以实现没有接口的目标类的增强，它的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。

【作者简介】：
秦怀，公众号【秦怀杂货店】作者，技术之路不在一时，山高水长，纵使缓慢，驰而不息。个人写作方向：Java源码解析，JDBC，Mybatis，Spring，redis，分布式，剑指Offer，LeetCode等，认真写好每一篇文章，不喜欢标题党，不喜欢花里胡哨，大多写系列文章，不能保证我写的都完全正确，但是我保证所写的均经过实践或者查找资料。遗漏或者错误之处，还望指正。

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设计模式【3.1】-- 浅谈代理模式之静态、动态、cglib代理

1.静态代理

2.动态代理（即JDK代理，接口代理）

3.cglib代理

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