Java结构型设计模式中代理模式示例详解

目录

• 代理模式
• 分类
• 主要角色
• 作用
• 静态代理与动态代理的区别
• 静态代理的基本使用
• 创建抽象主题
• 创建真实主题
• 创建代理主题
• 客户端调用
• JDK动态代理的基本使用
• 创建抽象主题
• 创建真实主题
• 创建代理主题
• 客户端调用
• 小优化
• CGLIB动态代理的基本使用
• 创建抽象主题
• 创建真实主题
• 创建代理主题
• 客户端调用
• 小优化
• CGLIB与JDK动态代理区别
• 1.执行条件
• 2.实现机制
• 3.性能

代理模式

代理模式(Proxy Pattern)属于结构型模式。

它是指为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

在某些情况下，一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

在代理模式中，创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

想在访问一个类时做一些控制的时候就可以是用代理模式。

分类

代理模式属于结构型模式，分为静态代理和动态代理。

1.静态代理：静态定义代理类

静态代理需要自己生成代理类

2.动态代理：动态生成代理类

动态代理不用亲自去实现，通常使用现成的API即可。目前普遍使用的是JDK自带的代理与CGLIB提供的类库。

主要角色

代理模式一般包含三种角色：

1.抽象主题角色(Subject)

抽象主题类的主要职责是声明真实主题与代理的共同接口方法，该类可以是接口也可以是抽象类

2.真实主题角色(RealSubject)

该类也被称为被代理类，该类定义了代理所表示的真实对象，是负责执行系统真正的罗辑业务对象

3.代理主题角色(Proxy)

代理主题也被称为代理类，其内部特有RealSubject的引用，因此具备完全的对RealSubject的代理权。

客户端调用代理对象的方法，同时也调用被代理对象的方法，但是会在代理对象前后增加一些处理代码。可以理解为代码增强，实际上就是在原代码罗辑前后增加一些代码逻辑，而使调用者无感知。

作用

1.保护目标对象，将代理对象与真实被调用目标对象分离

2.增强目标对象

3.降低系统耦合性，提升扩展性

静态代理与动态代理的区别

1.静态代理只能通过手动完成代理操作，如果被代理类增加了新的方法，代理类需要同步增加，违背开闭原则。

2.动态代理采用在运行时动态生成代码的方式，取消了对被代理类的扩展限制，遵循开闭原测。

3.若动态代理要对目标类的增强逻辑进行扩展，结合策略模式，只需要新增策略类便可完成，无须修改代理类的代码。

静态代理的基本使用

静态代理需要自己生成代理类

创建抽象主题

public interface ISubject {
    /**
     * 买票
     */
    void buyTickets();
}

创建真实主题

public class RealSubject implements ISubject {
    public void buyTickets() {
        System.out.println("进行买票操作");
    }
}

创建代理主题

public class Proxy implements ISubject {
    private ISubject subject;
    public Proxy(ISubject subject) {
        this.subject = subject;
    }
    public void buyTickets() {
        before();
        subject.buyTickets();
        after();
    }
    public void before() {
        System.out.println("买票前的操作");
    }
    public void after() {
        System.out.println("买票后的操作");
    }
}

客户端调用

    public static void main(String[] args) {
        Proxy proxy = new Proxy(new RealSubject());
        proxy.buyTickets();
    }

买票前的操作
进行买票操作
买票后的操作

JDK动态代理的基本使用

创建抽象主题

public interface IUser {
    /**
     * 购物
     */
    void shopping();
}

创建真实主题

public class User implements IUser{
    @Override
    public void shopping() {
        System.out.println("user shopping....");
    }
}

创建代理主题

public class JDKProxy implements InvocationHandler {
    private Object tarjet;
    public JDKProxy(Object tarjet) {
        this.tarjet = tarjet;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("代理user，执行shopping()开始...");
        Object oj = method.invoke(tarjet, args);
        System.out.println("代理user，执行shopping()结束...");
        return oj;
    }
}

客户端调用

    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        JDKProxy jdkProxy = new JDKProxy(user);
        IUser proxyInstance = (IUser) Proxy.newProxyInstance(user.getClass().getClassLoader(), user.getClass().getInterfaces(), jdkProxy);
        proxyInstance.shopping();
    }

代理user，执行shopping()开始...
user shopping....
代理user，执行shopping()结束...

小优化

在调用时候，传入了一推参数，可进一步优化

public class JDKProxy implements InvocationHandler {
    private Object tarjet;
    public Object JDKProxy(Object target){
        this.tarjet = target;
        Class<?> clazz =  target.getClass();
        return Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("代理user，执行shopping()开始...");
        Object oj = method.invoke(tarjet, args);
        System.out.println("代理user，执行shopping()结束...");
        return oj;
    }
}

    public static void main(String[] args) {
        JDKProxy jdkProxy = new JDKProxy();
        IUser user= (IUser)jdkProxy.JDKProxy(new User());
        user.shopping();
    }

CGLIB动态代理的基本使用

CGLIB动态代理也不需要生成代理类，实现MethodInterceptor 就可以了。

注意：CGLib不能代理final的方法

创建抽象主题

注意：CGLb代理的目标对象不需要实现任何接口，就可以通过动态继承目标对象实现动态代理。所以此处可以不用创建接口。直接使用真实主题。

public interface IUser {
    public void shopping();
}

创建真实主题

public class User implements IUser{
    @Override
    public void shopping() {
        System.out.println("user shopping....");
    }
}

直接使用真实主题。

public class User {
    public void shopping() {
        System.out.println("user shopping....");
    }
}

创建代理主题

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("代理user，执行shopping()开始...");
        Object invokeSuper = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
        System.out.println("代理user，执行shopping()结束...");
        return invokeSuper;
    }
}

客户端调用

    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(User.class);
        enhancer.setCallback(cglibProxy);
        IUser iUser = (IUser) enhancer.create();
        iUser.shopping();
    }

小优化

在客户端调用时，稍显复杂，可进一步优化

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    public Object getInstance(Class<?> clazz) throws Exception{
        //相当于Proxy，代理工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("代理user，执行shopping()开始...");
        Object invokeSuper = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
        System.out.println("代理user，执行shopping()结束...");
        return invokeSuper;
    }
}

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        IUser user = (IUser) new CglibProxy().getInstance(User.class);
        user.shopping();
    }

CGLIB与JDK动态代理区别

1.执行条件

JDK动态代理实现了被代理对象的接口。CGLb代理的目标对象不需要实现任何接口，它是通过动态继承目标对象实现动态代理。

2.实现机制

JDK动态代理调用代理方法是由Java内部的反射机制来实现的，需要读取接口信息。CGLib动态代理是通过FastClass机制来实现的，需要覆盖父类方法。

3.性能

首先都在运行期生成字节码。

JDK动态代理的代理逻辑简单，直接写Class字节码，使用反射机制在生成类的过程中比较高效。

CGLib代理实现更复杂，使用ASM框架写Class字节码，但是asm在生成类之后的相关执行过程中比较高效。但是可以通过将asm生成的类进行缓存，解决asm生成类过程低效问题。

一句话：CGLib生成代理类比JDK动态代理效率低，但是执行效率比JDK动态代理高。

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