Java設(shè)計模式之代理模式詳解
一、代理模式
代理模式就是有一個張三，別人都沒有辦法找到他，只有他的秘書可以找到他。那其他人想和張三交互，只能通過他的秘書來進(jìn)行轉(zhuǎn)達(dá)交互。這個秘書就是代理者，他代理張三。
再看看另一個例子：賣房子
賣房子的步驟：
1.找買家
2.談價錢
3.簽合同
4.和房產(chǎn)局簽訂一些亂七八糟轉(zhuǎn)讓協(xié)議
一般賣家只在簽合同的時候可能出面一下，其他的1，2，4都由中介去做。那你問這樣有什么用呢？
首先，一個中介可以代理多個賣房子的賣家，其次，我們可以在不修改賣家的代碼的情況下，給他實現(xiàn)房子加價、打廣告等等夾帶私貨的功能。
而Java的代理模式又分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理
二、靜態(tài)代理
靜態(tài)代理中存在著以下的角色：
- 抽象角色：一般使用接口或者抽象類實現(xiàn)（一般是真實角色和代理角色抽象出來的共同部分，比如賣房子的人和中介都有公共的方法賣房子）
- 真實角色：被代理的角色（表示一個具體的人，比如賣房子的張三）
- 代理角色：代理真實角色的中介，一般在代理真實角色后，會做一些附屬的操作
- 客戶：使用代理角色來進(jìn)行一些操作（買房子的）
代碼實現(xiàn)：
//接口(抽象角色)
public interface Singer{
// 歌星要會唱歌
void sing();
}
實體類男歌手
//具體角色，男歌手
public class MaleSinger implements Singer{
private String name;
public MaleSinger(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void sing() {
System.out.println(this.name+"男歌手在唱歌");
}
}
歌手的經(jīng)紀(jì)人
//代理角色
public class Agent implements Singer{
private MaleSinger singer; //代理角色要有一個被代理角色
public Agent(MaleSinger singer) {
this.singer = singer;
}
@Override
public void sing() {
System.out.println("協(xié)商出場費，做會場工作");
//一定是被代理角色歌手去唱歌
singer.sing();
System.out.println("會場收拾，結(jié)算費用");
}
}
客戶
//客戶
public class Client {
public static void main(String[] args) {
MaleSinger singer=new MaleSinger("周杰倫");
Agent agent=new Agent(singer);
agent.sing();//通過代理來運行唱歌
}
}
可以看到抽象角色就包含了具體角色和代理角色公共的方法sing()。然后通過歌手的經(jīng)紀(jì)人在歌手唱歌的前后可以任意增加自己想要增加的代碼。從而達(dá)到不修改歌手類方法的同時給唱歌增加新功能的目的。
說白了。代理就是在不修改原來的代碼的情況下，給源代碼增強(qiáng)功能。
小結(jié)
靜態(tài)代理模式的主要優(yōu)點有：
- 代理模式在客戶端與目標(biāo)對象之間起到一個中介作用和保護(hù)目標(biāo)對象的作用（經(jīng)紀(jì)人保護(hù)周杰倫，外界不能直接接觸周杰倫）
- 代理對象可以擴(kuò)展目標(biāo)對象的功能（本來只能唱歌，現(xiàn)在又多了協(xié)商出場費，做會場工作等等功能）
- 代理模式能將客戶端與目標(biāo)對象分離，在一定程度上降低了系統(tǒng)的耦合度，增加了程序的可擴(kuò)展性
其主要缺點是：
- 代理模式會造成系統(tǒng)設(shè)計中類的數(shù)量增加（多了個代理類）
- 在客戶端和目標(biāo)對象之間增加一個代理對象，會造成請求處理速度變慢（每次都要先找中介才能找到周杰倫）
- 增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度（一開始只是個獨立的流浪歌手，然后有了經(jīng)紀(jì)人后就十分復(fù)雜了）
三、動態(tài)代理
靜態(tài)代理中，比如上述的例子，我們所寫的經(jīng)紀(jì)人只能服務(wù)malesinger，不能再服務(wù)其他的類型的歌手，這很不現(xiàn)實。因為經(jīng)紀(jì)人肯定能去服務(wù)不止一種歌手，甚至可能連歌手都不是，去服務(wù)跳舞的了。如果靜態(tài)代理中要實現(xiàn)這個結(jié)果，那我們要手動編寫好多個agent類，十分繁瑣而復(fù)雜。所以就出現(xiàn)了動態(tài)代理，動態(tài)代理可以自動生成代理人的代碼。
JDK原生的動態(tài)代理
核心類：InvocationHandler類和Proxy類
我們重新寫一下Singer接口，給他多一個跳舞的方法
//歌手接口
public interface Singer2 {
void sing();
void dance();
}
當(dāng)然對應(yīng)的男歌手實現(xiàn)類也要改變
//男歌手實現(xiàn)類
public class MaleSinger2 implements Singer2 {
private String name;
public MaleSinger2(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void sing() {
System.out.println(this.name+"在唱歌");
}
@Override
public void dance() {
System.out.println(this.name+"在跳舞");
}
}
然后我們直接進(jìn)入客戶，測試。
import com.hj.Agent2;
import com.hj.MaleSinger2;
import com.hj.Singer2;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Client2 {
public static void main(String[] args) {
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");//設(shè)置用于輸出jdk動態(tài)代理產(chǎn)生的類
//簡單例子，把所有東西放到一段來解釋
System.out.println("實例1------------------------------------------------");
MaleSinger2 maleSinger = new MaleSinger2("周杰倫");
//新建代理實例
//newProxyInstance(ClassLoader loader, 類加載器，不懂的可以去看https://blog.csdn.net/Doraemon_Nobita/article/details/115702012?spm=1001.2014.3001.5501
//Class<?>[] interfaces, 實現(xiàn)的接口，注意是個數(shù)組
//InvocationHandler h 處理函數(shù))
Singer2 agent = (Singer2) Proxy.newProxyInstance(Client2.class.getClassLoader(),
new Class[]{Singer2.class}, new InvocationHandler() {//匿名內(nèi)部類的方式實現(xiàn)InvocationHandler接口，對這個看不懂的可以參考https://blog.csdn.net/Doraemon_Nobita/article/details/115506705?spm=1001.2014.3001.5501
@Override
// 這個invoke就是我們調(diào)用agent.sing()后調(diào)用的方法
// invoke(Object proxy, 代理對象
// Method method, method是方法，即我們要調(diào)用的方法（是唱歌還是跳舞，在調(diào)用的時候會是sing()還是dance()）
// Object[] args 參數(shù)列表,可能你需要傳參)
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("協(xié)商出場費，做會場工作");
//關(guān)于invoke的講解，詳情可以參考：https://blog.csdn.net/Doraemon_Nobita/article/details/115702012?spm=1001.2014.3001.5501 調(diào)用指定的方法的那部分。
//invoke方法的參數(shù)，一個是Object類型，也就是調(diào)用該方法的對象，
//第二個參數(shù)是一個可變參數(shù)類型，也就是給這個方法的傳參,外層的這個已經(jīng)給我們封裝成args了，直接用就是了
Object invoke = method.invoke(maleSinger,args);//通過反射獲取到的method名我們再invoke激活一下，傳入要調(diào)用該方法的對象。這里用maleSinger
System.out.println("會場收拾，結(jié)算費用");
return invoke;
}
});
agent.sing();//可以調(diào)用到maleSinger的sing()
agent.dance();//調(diào)用到maleSinger的dance()
System.out.println("實例2------------------------------------------------");
//這個簡單例子不行啊，我還每次必須寫死這里是maleSinger，以后想換別的還得改這里。動態(tài)代理豈是如此不便之物。
//所以我們直接實現(xiàn)一下InvocationHandler接口，取名為Agent2
MaleSinger2 JayZ=new MaleSinger2("周杰倫");
MaleSinger2 JJ =new MaleSinger2("林俊杰");
Singer2 agentJJ=(Singer2) Proxy.newProxyInstance(Client2.class.getClassLoader(),
new Class[]{Singer2.class}, new Agent2(JJ));
Singer2 agentJayZ=(Singer2) Proxy.newProxyInstance(Client2.class.getClassLoader(),
new Class[]{Singer2.class}, new Agent2(JayZ));
//可以看到現(xiàn)在代理人創(chuàng)建就十分方便了
agentJJ.dance();
agentJJ.sing();
agentJayZ.sing();
agentJayZ.dance();
}
}
在第一個例子中，可以看到我們需要利用Proxy類的newProxyInstance()方法就可以生成一個代理對象。而newProxyInstance()的參數(shù)又有類加載器、實現(xiàn)的接口數(shù)組、以及InvocationHandler對象。在這里使用匿名內(nèi)部類來實現(xiàn)InvocationHandler接口。實現(xiàn)該接口需要實現(xiàn)他的invoke方法，這個方法就是我們代理對象調(diào)用原方法的時候會使用到的方法。區(qū)別于反射中的invoke方法，它有三個參數(shù)分別是代理對象，調(diào)用的方法，方法的參數(shù)數(shù)組。這里代理對象我們不管，調(diào)用的方法則是通過反射獲取到的我們使用該代理調(diào)用sing()方法或者dance()方法的方法名。通過反射中的invoke方法，可以運行這個指定的對象里方法名的方法。
而第二個例子中，為了實現(xiàn)可以代理任何類，我們實現(xiàn)InvocationHandler接口，并把取類名為Agent2。下面是Agent2的代碼。
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class Agent2 implements InvocationHandler {
private Object object;//想代理誰都可以，隨便啊
public Agent2(Object object) {
this.object = object;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("協(xié)商出場費，做會場工作");
//一定是歌手去唱歌
Object invoke = method.invoke(object,args);
System.out.println("會場收拾，結(jié)算費用");
return invoke;
}
}
可以看出，這里和第一個例子的實現(xiàn)是差不多的，只不過我們使用Object類來代替了之前的寫死的MaleSinger類，這樣我們就可以代理任何的類型了，只要這個類型需要我們在前后加"協(xié)商出場費，做會場工作"、“會場收拾，結(jié)算費用”。那可以看到第二個例子中，林俊杰和周杰倫的代理人可以很方便地創(chuàng)建出來，哪怕后面再實現(xiàn)了一個FemaleSinger類，也可以直接生成他的代理人。
加了
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");//設(shè)置用于輸出jdk動態(tài)代理產(chǎn)生的類這句代碼以后，我們就可以在項目中找到JDK自動生成的代理類代碼：
打開可以看到就是自動生成的一段幫我們寫代理的方法。
可以看到就是調(diào)用了h.invoke，這個h就是我們傳參為InvocationHandler的對象，調(diào)用了我們自己寫的invoke方法。
cglib動態(tài)代理
我們需要在maven配置文件中導(dǎo)入相應(yīng)的包。在pom.xml文件里增加如下代碼：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>cglib</groupId>
<artifactId>cglib</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>
</dependencies>
使用方法和JDK的動態(tài)代理類似，只是我們不需要再實現(xiàn)接口了，定義一個普通類CglibMaleSinger.java
public class CglibMaleSinger {
public CglibMaleSinger(String name) {
this.name = name;
}
private String name;
public CglibMaleSinger() {//注意這里一定要有無參構(gòu)造器，不然之后會報錯Superclass has no null constructors but no arguments were given
}
public void sing(){
System.out.println(this.name+"要去唱歌了");
}
public void dance(){
System.out.println(this.name+"要去跳舞了");
}
}
然后直接在客戶端測試：
import com.hj.CglibMaleSinger;
import net.sf.cglib.core.DebuggingClassWriter;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;
public class CglibClient {
public static void main(String[] args) {
System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY,"./class");//用于輸出生成的代理class文件,"./class"表示存儲在class文件夾中
CglibMaleSinger JayZ=new CglibMaleSinger("周杰倫");
Enhancer enhancer = new Enhancer();//定義一個增強(qiáng)器enhancer
enhancer.setSuperclass(CglibMaleSinger.class);//設(shè)置其超類，我們要代理哪個類就傳哪個類
//MethodInterceptor是攔截器，就是把我的方法攔截住然后再去增強(qiáng)
enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {//設(shè)置方法攔截器
// o 是指被增強(qiáng)的對象，指自己
// method是攔截后的方法，把父類的方法攔截，增強(qiáng)后寫在了子類里
// objs 參數(shù)
// methodProxy 父類的方法（攔截前的方法對象）
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println("談出場費");
method.invoke(JayZ,objects);
System.out.println("出場費談完了");
return null;
}
});
CglibMaleSinger cglibMaleSinger = (CglibMaleSinger)enhancer.create();
cglibMaleSinger.sing();
cglibMaleSinger.dance();
}
}
和JDK的動態(tài)代理使用方法基本一致，只是invoke方法變成了intercept方法而已。
加上System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY,"存儲路徑");語句后，在你自己設(shè)置的存儲路徑下會出現(xiàn)一個包含生成的class文件的文件夾。
點開hj文件夾下的.class文件
可以看到是繼承了我們的CglibMaleSinger類，并且重寫了我們的方法，重寫內(nèi)容中調(diào)用了intercept()方法。
小結(jié)
Java動態(tài)代理只能夠?qū)涌谶M(jìn)行代理，不能對普通類進(jìn)行代理（因為所有生成的代理類的父類為Proxy，java不支持多重繼承）CGLIB可以代理普通類Java動態(tài)代理使用Java原生的反射API進(jìn)行操作，在生成類上比較高效；而CGLIB使用ASM框架直接對字節(jié)碼（.class）改了，所以運行的時候是要比Java原生的效率要高些。
到此這篇關(guān)于Java設(shè)計模式之代理模式詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java代理模式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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