Java设计模式（五）代理设计模式—静态代理—JDK动态代理

文章目录

什么是代理模式
代理模式应用场景
代理的分类
静态代理
- 什么是静态代理
- 深入解析静态代理
- 小结
动态代理
- 什么是动态代理
- JDK动态代理
- - 原理和实现方式
  - 代码实现
  - 优缺点
- Cglib动态代理
- - 原理和简介
  - 代码实现
  - cglib代理的优缺点
- CGLIB动态代理与JDK动态区别
- Spring中代理的运用

什么是代理模式

定义：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

通过代理控制对象的访问,可以详细访问某个对象的方法，在这个方法调用前处理，或调用后处理。例(AOP微实现) ,AOP核心技术面向切面编程。

代理模式应用场景

SpringAOP、事物原理、日志打印、权限控制、远程调用、安全代理（可以隐蔽真实角色）

远程代理：为位于两个不同地址空间对象的访问提供了一种实现机制，可以将一些消耗资源较多的对象和操作移至性能更好的计算机上，提高系统的整体运行效率。
虚拟代理：通过一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，可以在一定程度上节省系统的运行开销。
缓冲代理：为某一个操作的结果提供临时的缓存存储空间，以便在后续使用中能够共享这些结果，优化系统性能，缩短执行时间。
安全代理：可以控制对一个对象的访问权限，为不同用户提供不同级别的使用权限。
智能引用：要为一个对象的访问（引用）提供一些额外的操作时可以使用

代理的分类

静态代理(静态定义代理类)

动态代理(动态生成代理类)

Jdk自带动态代理

Cglib 、javaassist（字节码操作库）

静态代理

什么是静态代理

由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。

深入解析静态代理

场景：

今天孔明想吃苹果，需要去超市购买，但是孔明比较懒，自己不想去，于是叫了外卖，然后超市派二狗子去给孔明送货。

代码实现

首先定义一个购买苹果的接口

public interface BuyApple {void buyApple();
}

孔明得到苹果的实现类

public class Kongming implements BuyApple {@Overridepublic void buyApple() {System.out.println("孔明得到了苹果...");}
}

超市让二狗子给孔明送货的代理类

public class TwoDog implements BuyApple {private BuyApple target;public TwoDog(BuyApple target) {this.target = target;}@Overridepublic void buyApple() {System.out.println("超市派二狗子送苹果...");target.buyApple();System.out.println("付款给超市...");}
}

客户端使用静态代理来操作

public class StaticProxy {public static void main(String[] args) {// 直接创建二狗子代理对象，为孔明送货TwoDog twoDog = new TwoDog(new Kongming());twoDog.buyApple();}
}
/* 运行结果
超市派二狗子送苹果...
孔明得到了苹果...
付款给超市...
*/

这便是一个简单的静态代理设计模式，孔明通过二狗子这个代理，得到了苹果。这里就是一个 AOP 的模式，在孔明得到苹果的前后，拓展了2个内容，超市派遣人员送货，超市收到货款。

小结

可以省去很多重复的代码，例如送货和付款的这部分代码，如果不使用代理，每个人都单独写一个购买苹果的方法，那么每个人都会有付款这段代码，造成大量的重复。
静态代理的缺点也很明显，在程序运行之前，代理类（二狗子）和委托类（孔明）的关系就确定了。如果此时，张三和李四也要购买苹果，那么就需要重新创建代理对象，new TowDog(new ZhangSan()) ，每一个顾客都要创建一个代理对象，这显然是极为不方便的

这种情况下，我们就需要考虑动态代理了。

动态代理

什么是动态代理

代理对象, 不需要实现接口
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（需要我们指定创建代理对象/目标对象实现的接口的类型）
代理类和委托类之间的关系是动态确定的

JDK动态代理

原理和实现方式

原理：是根据类加载器和接口创建代理类（此代理类是接口的实现类，所以必须使用接口面向接口生成代理）

实现方式：

通过实现InvocationHandler接口创建自己的调用处理器 IvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(…);
通过为Proxy类指定ClassLoader对象和一组interface创建动态代理类Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader,new Class[]{…});
通过反射机制获取动态代理类的构造函数，其参数类型是调用处理器接口类型Constructor constructor = clazz.getConstructor(new Class[]{InvocationHandler.class});
通过构造函数创建代理类实例，此时需将调用处理器对象作为参数被传入Interface Proxy = (Interface)constructor.newInstance(new Object[] (handler));

代码实现

新定义一个 JDKProxy 代理类，实现 InvocationHandler 接口

public class JDKProxy implements InvocationHandler {private Object target;public JDKProxy(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("超市派二狗子送苹果...");Object result = method.invoke(target, args);System.out.println("付款给超市...");return result;}
}

新增一个创建代理对象的工厂

public class JdkFactory {public static Object getProxy(Object target) {InvocationHandler handler = new JDKProxy(target);return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), handler);}
}

使用Jdk动态代理完成调用

public class JdkClient {public static void main(String[] args) {Kongming kongming = new Kongming();BuyApple proxy = (BuyApple) JdkFactory.getProxy(kongming);proxy.buyApple();}
}
/* 打印结果
超市派二狗子送苹果...
孔明得到了苹果...
付款给超市...
*/

优缺点

优点：

不需要自己定义代理对象，由程序自动生成，可以根据程序运行环境创建对应的代理对象
不需要导入第三方 jar包，实现简单。

缺点：

jdk动态代理，必须是面向接口，目标业务类必须实现接口，不能对没有实现接口的类做动态代理
因为代理类继承了Proxy类，实现了代理的接口，由于java不能多继承，这里已经继承了Proxy类了，不能再继承其他的类，所以JDK的动态代理不支持对实现类的代理，只支持接口的代理。

Cglib动态代理

原理和简介

Cglib动态代理原理是：利用asm开源包，将代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

简介

使用cglib[Code Generation Library]实现动态代理，并不要求委托类必须实现接口，底层采用asm字节码生成框架生成代理类的字节码

使用时需要导入第三方依赖

<dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib</artifactId><version>3.2.5</version>
</dependency>

代码实现

还是孔明买苹果，定义业务类，被代理的类没有实现任何接口

// 定义一个业务类，不用实现接口
public class KongmingC {public void buyApple() {System.out.println("孔明得到了苹果...");}
}

定义拦截器，在调用目标方法时，cglib会回调MethodInterceptor接口方法拦截，来实现你自己的代理逻辑

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {@Overridepublic Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {System.out.println("超市派二狗子送苹果...");Object result = methodProxy.invokeSuper(o, objects);System.out.println("付款给超市...");return result;}
}

定义动态代理工厂，生成动态代理

public class CglibFactory {// 这里的目标类型为Object，则可以接受任意一种参数作为被代理类，实现动态代理public static Object getInstaance(Object obj) {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(obj.getClass());enhancer.setCallback(new CglibProxy());return enhancer.create();}
}

客户端调用

public class CglibClient {public static void main(String[] args) {// 调用cglib代理工厂，创建KongmingC 的代理对象KongmingC proxyObj = (KongmingC) CglibFactory.getInstaance(new KongmingC());// 调用代理对象的方法proxyObj.buyApple();}
}
/*  运行结果
超市派二狗子送苹果...
孔明得到了苹果...
付款给超市...
*/

cglib代理的优缺点

优点

在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，顺势织入横切逻辑。它比使用java反射的JDK动态代理要快。
允许代理的类不实现接口

缺点

需要额外引入第三方依赖
因为final修饰的方法不能被重写，所以对于final方法，无法进行代理。

CGLIB动态代理与JDK动态区别

java动态代理是利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。

而cglib动态代理是利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类。
CGLIB是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法。
因为是通过继承实现代理，所以该类或方法最好不要声明成final ，final可以阻止继承和多态。

Spring中代理的运用

1、如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP
2、如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现AOP
3、如果目标对象没有实现了接口，必须采用CGLIB库，spring会自动在JDK动态代理和CGLIB之间转换