Java的三種代理模式

1.代理模式

代理(Proxy)是一種設計模式,提供了對目標對象另外的訪問方式;即通過代理對象訪問目標對象.這樣做的好處是:可以在目標對象實現的基礎上,增強額外的功能操作,即擴展目標對象的功能.
這里使用到編程中的一個思想:不要隨意去修改別人已經寫好的代碼或者方法,如果需改修改,可以通過代理的方式來擴展該方法

舉個例子來說明代理的作用:假設我們想邀請一位明星,那么並不是直接連接明星,而是聯系明星的經紀人,來達到同樣的目的.明星就是一個目標對象,他只要負責活動中的節目,而其他瑣碎的事情就交給他的代理人(經紀人)來解決.這就是代理思想在現實中的一個例子

用圖表示如下:

代理模式的關鍵點是:代理對象與目標對象.代理對象是對目標對象的擴展,並會調用目標對象

1.1.靜態代理

靜態代理在使用時,需要定義接口或者父類,被代理對象與代理對象一起實現相同的接口或者是繼承相同父類.

下面舉個案例來解釋:
模擬保存動作,定義一個保存動作的接口:IUserDao.java,然后目標對象實現這個接口的方法UserDao.java,此時如果使用靜態代理方式,就需要在代理對象(UserDaoProxy.java)中也實現IUserDao接口.調用的時候通過調用代理對象的方法來調用目標對象.
需要注意的是,代理對象與目標對象要實現相同的接口,然后通過調用相同的方法來調用目標對象的方法

代碼示例:
接口:IUserDao.java

/**
 * 接口
 */
public interface IUserDao {

    void save();
}

目標對象:UserDao.java

/**
 * 接口實現
 * 目標對象
 */
public class UserDao implements IUserDao {
    public void save() {
        System.out.println("----已經保存數據!----");
    }
}

代理對象:UserDaoProxy.java

/**
 * 代理對象,靜態代理
 */
public class UserDaoProxy implements IUserDao{
    //接收保存目標對象
    private IUserDao target;
    public UserDaoProxy(IUserDao target){
        this.target=target;
    }

    public void save() {
        System.out.println("開始事務...");
        target.save();//執行目標對象的方法
        System.out.println("提交事務...");
    }
}

測試類:App.java

/**
 * 測試類
 */
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        //目標對象
        UserDao target = new UserDao();

        //代理對象,把目標對象傳給代理對象,建立代理關系
        UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(target);

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

靜態代理總結:
1.可以做到在不修改目標對象的功能前提下,對目標功能擴展.
2.缺點:

• 因為代理對象需要與目標對象實現一樣的接口,所以會有很多代理類,類太多.同時,一旦接口增加方法,目標對象與代理對象都要維護.

如何解決靜態代理中的缺點呢?答案是可以使用動態代理方式

1.2.動態代理

動態代理有以下特點:
1.代理對象,不需要實現接口
2.代理對象的生成,是利用JDK的API,動態的在內存中構建代理對象(需要我們指定創建代理對象/目標對象實現的接口的類型)
3.動態代理也叫做:JDK代理,接口代理

JDK中生成代理對象的API
代理類所在包:java.lang.reflect.Proxy
JDK實現代理只需要使用newProxyInstance方法,但是該方法需要接收三個參數,完整的寫法是:

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

注意該方法是在Proxy類中是靜態方法,且接收的三個參數依次為:

• ClassLoader loader,:指定當前目標對象使用類加載器,獲取加載器的方法是固定的
• Class<?>[] interfaces,:目標對象實現的接口的類型,使用泛型方式確認類型
• InvocationHandler h:事件處理,執行目標對象的方法時,會觸發事件處理器的方法,會把當前執行目標對象的方法作為參數傳入

代碼示例:
接口類IUserDao.java以及接口實現類,目標對象UserDao是一樣的,沒有做修改.在這個基礎上,增加一個代理工廠類(ProxyFactory.java),將代理類寫在這個地方,然后在測試類(需要使用到代理的代碼)中先建立目標對象和代理對象的聯系,然后代用代理對象的中同名方法

代理工廠類:ProxyFactory.java

/**
 * 創建動態代理對象
 * 動態代理不需要實現接口,但是需要指定接口類型
 */
public class ProxyFactory{

    //維護一個目標對象
    private Object target;
    public ProxyFactory(Object target){
        this.target=target;
    }

   //給目標對象生成代理對象
    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("開始事務2");
                        //執行目標對象方法
                        Object returnValue = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("提交事務2");
                        return returnValue;
                    }
                }
        );
    }

}

測試類:App.java

/**
 * 測試類
 */
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 目標對象
        IUserDao target = new UserDao();
        // 【原始的類型 class cn.itcast.b_dynamic.UserDao】
        System.out.println(target.getClass());

        // 給目標對象，創建代理對象
        IUserDao proxy = (IUserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        // class $Proxy0   內存中動態生成的代理對象
        System.out.println(proxy.getClass());

        // 執行方法   【代理對象】
        proxy.save();
    }
}

總結:
代理對象不需要實現接口,但是目標對象一定要實現接口,否則不能用動態代理

1.3.Cglib代理

上面的靜態代理和動態代理模式都是要求目標對象是實現一個接口的目標對象,但是有時候目標對象只是一個單獨的對象,並沒有實現任何的接口,這個時候就可以使用以目標對象子類的方式類實現代理,這種方法就叫做:Cglib代理

Cglib代理,也叫作子類代理,它是在內存中構建一個子類對象從而實現對目標對象功能的擴展.

• JDK的動態代理有一個限制,就是使用動態代理的對象必須實現一個或多個接口,如果想代理沒有實現接口的類,就可以使用Cglib實現.
• Cglib是一個強大的高性能的代碼生成包,它可以在運行期擴展java類與實現java接口.它廣泛的被許多AOP的框架使用,例如Spring AOP和synaop,為他們提供方法的interception(攔截)
• Cglib包的底層是通過使用一個小而塊的字節碼處理框架ASM來轉換字節碼並生成新的類.不鼓勵直接使用ASM,因為它要求你必須對JVM內部結構包括class文件的格式和指令集都很熟悉.

Cglib子類代理實現方法:
1.需要引入cglib的jar文件,但是Spring的核心包中已經包括了Cglib功能,所以直接引入pring-core-3.2.5.jar即可.
2.引入功能包后,就可以在內存中動態構建子類
3.代理的類不能為final,否則報錯
4.目標對象的方法如果為final/static,那么就不會被攔截,即不會執行目標對象額外的業務方法.

代碼示例:
目標對象類:UserDao.java

/**
 * 目標對象,沒有實現任何接口
 */
public class UserDao {

    public void save() {
        System.out.println("----已經保存數據!----");
    }
}

Cglib代理工廠:ProxyFactory.java

/**
 * Cglib子類代理工廠
 * 對UserDao在內存中動態構建一個子類對象
 */
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
    //維護目標對象
    private Object target;

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

    //給目標對象創建一個代理對象
    public Object getProxyInstance(){
        //1.工具類
        Enhancer en = new Enhancer();
        //2.設置父類
        en.setSuperclass(target.getClass());
        //3.設置回調函數
        en.setCallback(this);
        //4.創建子類(代理對象)
        return en.create();

    }

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

        //執行目標對象的方法
        Object returnValue = method.invoke(target, args);

        System.out.println("提交事務...");

        return returnValue;
    }
}

測試類:

/**
 * 測試類
 */
public class App {

    @Test
    public void test(){
        //目標對象
        UserDao target = new UserDao();

        //代理對象
        UserDao proxy = (UserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        //執行代理對象的方法
        proxy.save();
    }
}

在Spring的AOP編程中:
如果加入容器的目標對象有實現接口,用JDK代理
如果目標對象沒有實現接口,用Cglib代理