秒懂 Java 的三种代理模式
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2021-08-01 18:54
作者:初念初恋
来源:SegmentFault 思否社区
前言
代理(Proxy)模式是一种结构型设计模式,提供了对目标对象另外的访问方式;即通过代理对象访问目标对象。
这样做的好处是:可以在目标对象实现的基础上,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能。
这里使用到编程中的一个思想:不要随意去修改别人已经写好的代码或者方法,如果需要修改,可以通过代理的方式来扩展该方法。
代理模式大致有三种角色:
Real Subject
:真实类,也就是被代理类、委托类。用来真正完成业务服务功能;Proxy
:代理类,将自身的请求用 Real Subject 对应的功能来实现,代理类对象并不真正的去实现其业务功能;Subject
:定义 RealSubject 和 Proxy 角色都应该实现的接口。
正文
静态代理
通过调用相同的方法来调用目标对象的方法
。public class TV {
private String name;//名称
private String address;//生产地
public TV(String name, String address) {
this.name = name;
this.address = address;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
@Override
public String toString() {
return "TV{" +
"name='" + name + '\'' +
", address='" + address + '\'' +
'}';
}
}
public interface TVCompany {
/**
* 生产电视机
* @return 电视机
*/
public TV produceTV();
}
public class TVFactory implements TVCompany {
@Override
public TV produceTV() {
System.out.println("TV factory produce TV...");
return new TV("小米电视机","合肥");
}
}
public class TVProxy implements TVCompany{
private TVCompany tvCompany;
public TVProxy(){
}
@Override
public TV produceTV() {
System.out.println("TV proxy get order .... ");
System.out.println("TV proxy start produce .... ");
if(Objects.isNull(tvCompany)){
System.out.println("machine proxy find factory .... ");
tvCompany = new TVFactory();
}
return tvCompany.produceTV();
}
}
public class TVConsumer {
public static void main(String[] args) {
TVProxy tvProxy = new TVProxy();
TV tv = tvProxy.produceTV();
System.out.println(tv);
}
}
TV proxy get order ....
TV proxy start produce ....
machine proxy find factory ....
TV factory produce TV...
TV{name='小米电视机', address='合肥'}
Process finished with exit code 0
小结:
优点:
静态代理模式在不改变目标对象的前提下,实现了对目标对象的功能扩展。
缺点:
静态代理实现了目标对象的所有方法,一旦目标接口增加方法,代理对象和目标对象都要进行相应的修改,增加维护成本。
动态代理
JDK动态代理对象不需要实现接口,只有目标对象需要实现接口。
实现基于接口的动态代理需要利用JDK中的API,在JVM内存中动态的构建
Proxy对象
。需要使用到
java.lang.reflect.Proxy
,和其newProxyInstance
方法,但是该方法需要接收三个参数。
ClassLoader loader
:指定当前目标对象使用类加载器,获取加载器的方法是固定的。Class<?>[] interfaces
:目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型。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,会把当前执行目标对象的方法作为参数传入。
public interface TVCompany {
/**
* 生产电视机
* @return 电视机
*/
public TV produceTV();
/**
* 维修电视机
* @param tv 电视机
* @return 电视机
*/
public TV repair(TV tv);
}
public class TVFactory implements TVCompany {
@Override
public TV produceTV() {
System.out.println("TV factory produce TV...");
return new TV("小米电视机","合肥");
}
@Override
public TV repair(TV tv) {
System.out.println("tv is repair finished...");
return new TV("小米电视机","合肥");
}
}
Proxy.newProxyInstance
方法生成代理对象,实现InvocationHandler
中的 invoke
方法,在invoke
方法中通过反射调用代理类的方法,并提供增强方法。public class TVProxyFactory {
private Object target;
public TVProxyFactory(Object o){
this.target = o;
}
public Object getProxy(){
return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("TV proxy find factory for tv.... ");
Object invoke = method.invoke(target, args);
return invoke;
}
});
}
}
B代理
就可以直接搞定了。后面公司再增加业务,B代理也可以一样搞定。public class TVConsumer {
public static void main(String[] args) {
TVCompany target = new TVFactory();
TVCompany tvCompany = (TVCompany) new TVProxyFactory(target).getProxy();
TV tv = tvCompany.produceTV();
tvCompany.repair(tv);
}
}
TV proxy find factory for tv....
TV factory produce TV...
TV proxy find factory for tv....
tv is repair finished...
Process finished with exit code 0
小结:
代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则不能用动态代理。
动态代理的方式中,所有的函数调用最终都会经过 invoke 函数的转发,因此我们就可以在这里做一些自己想做的操作,比如日志系统、事务、拦截器、权限控制等。
JDK 动态代理有一个最致命的问题是它只能代理实现了某个接口的实现类,并且代理类也只能代理接口中实现的方法,要是实现类中有自己私有的方法,而接口中没有的话,该方法不能进行代理调用。 怎么解决这个问题呢?我们可以用 CGLIB 动态代理机制。
Cglib代理
Enhancer
来生成代理类,通过实现MethodInterceptor
接口,并实现其中的intercept
方法,在此方法中可以添加增强方法,并可以利用反射Method
或者MethodProxy
继承类 来调用原方法。public class TVProxyCglib implements MethodInterceptor {
//给目标对象创建一个代理对象
public Object getProxyInstance(Class c){
//1.工具类
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//2.设置父类
enhancer.setSuperclass(c);
//3.设置回调函数
enhancer.setCallback(this);
//4.创建子类(代理对象)
return enhancer.create();
}
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println("TVProxyFactory enhancement.....");
Object object = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
return object;
}
}
public class TVFactoryB {
public TV produceTVB() {
System.out.println("tv factory B producing tv.... ");
return new TV("华为电视机", "南京");
}
public TV repairB(TV tv) {
System.out.println("tv B is repair finished.... ");
return tv;
}
}
C代理
可以直接和公司合作,也可以和工厂打交道。并且可以代理任何工厂的产品。public class TVConsumer {
public static void main(String[] args) {
TVCompany tvCompany = (TVCompany) new TVProxyCglib().getProxyInstance(TVFactory.class);
TV tv = tvCompany.produceTV();
tvCompany.repair(tv);
System.out.println("==============================");
TVFactoryB tvFactoryB = (TVFactoryB) new TVProxyCglib().getProxyInstance(TVFactoryB.class);
TV tv = tvFactoryB.produceTVB();
tvFactoryB.repairB(tv);
}
}
TVProxyFactory enhancement.....
TV factory produce TV...
TVProxyFactory enhancement.....
tv is repair finished...
==============================
TVProxyFactory enhancement.....
tv factory B producing tv....
TVProxyFactory enhancement.....
tv B is repair finished....
Process finished with exit code 0
Spring中AOP使用代理
总结
静态代理
:需要代理类和目标类都实现接口的方法,从而达到代理增强其功能。JDK动态代理
:需要代理类实现某个接口,使用Proxy.newProxyInstance
方法生成代理类,并实现InvocationHandler
中的invoke
方法,实现增强功能。Cglib动态代理
:无需代理类实现接口,使用Cblib
中的Enhancer
来生成代理对象子类,并实现MethodInterceptor
中的intercept
方法,在此方法中可以实现增强功能。