Java設(shè)計(jì)模式之代理模式詳解
一、代理模式
代理模式就是有一個(gè)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(gè)秘書就是代理者,他代理張三。
再看看另一個(gè)例子:賣房子
賣房子的步驟:
1.找買家
2.談價(jià)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(shí)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(gè)中介可以代理多個(gè)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(shí)現(xiàn)房子加價(jià)、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(dòng)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(shí)現(xiàn)(一般是真實(shí)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(shí)角色:被代理的角色(表示一個(gè)具體的人,比如賣房子的張三)
- 代理角色:代理真實(shí)角色的中介,一般在代理真實(shí)角色后,會(huì)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(shí)現(xiàn):
//接口(抽象角色) public interface Singer{ // 歌星要會(huì)唱歌 void sing(); }
實(shí)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(gè)被代理角色 public Agent(MaleSinger singer) { this.singer = singer; } @Override public void sing() { System.out.println("協(xié)商出場(chǎng)費(fèi),做會(huì)場(chǎng)工作"); //一定是被代理角色歌手去唱歌 singer.sing(); System.out.println("會(huì)場(chǎng)收拾,結(jié)算費(fèi)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(yùn)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(shí)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(diǎn)有:
- 代理模式在客戶端與目標(biāo)對(duì)象之間起到一個(gè)中介作用和保護(hù)目標(biāo)對(duì)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(duì)象可以擴(kuò)展目標(biāo)對(duì)象的功能(本來只能唱歌,現(xiàn)在又多了協(xié)商出場(chǎng)費(fèi),做會(huì)場(chǎng)工作等等功能)
- 代理模式能將客戶端與目標(biāo)對(duì)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(diǎn)是:
- 代理模式會(huì)造成系統(tǒng)設(shè)計(jì)中類的數(shù)量增加(多了個(gè)代理類)
- 在客戶端和目標(biāo)對(duì)象之間增加一個(gè)代理對(duì)象,會(huì)造成請(qǐng)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(gè)獨(dú)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(dòng)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(shí)。因?yàn)榻?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(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果,那我們要手動(dòng)編寫好多個(gè)agent類,十分繁瑣而復(fù)雜。所以就出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)代理,動(dòng)態(tài)代理可以自動(dòng)生成代理人的代碼。
JDK原生的動(dòng)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(gè)跳舞的方法
//歌手接口 public interface Singer2 { void sing(); void dance(); }
當(dāng)然對(duì)應(yīng)的男歌手實(shí)現(xiàn)類也要改變
//男歌手實(shí)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(cè)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(dòng)態(tài)代理產(chǎn)生的類 //簡(jiǎn)單例子,把所有東西放到一段來解釋 System.out.println("實(shí)例1------------------------------------------------"); MaleSinger2 maleSinger = new MaleSinger2("周杰倫"); //新建代理實(shí)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(shí)現(xiàn)的接口,注意是個(gè)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(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口,對(duì)這個(gè)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(gè)invoke就是我們調(diào)用agent.sing()后調(diào)用的方法 // invoke(Object proxy, 代理對(duì)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(shí)候會(huì)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(chǎng)費(fèi),做會(huì)場(chǎng)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(gè)是Object類型,也就是調(diào)用該方法的對(duì)象, //第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)可變參數(shù)類型,也就是給這個(gè)方法的傳參,外層的這個(gè)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?cè)賗nvoke激活一下,傳入要調(diào)用該方法的對(duì)象。這里用maleSinger System.out.println("會(huì)場(chǎng)收拾,結(jié)算費(fèi)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(shí)例2------------------------------------------------"); //這個(gè)簡(jiǎn)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(dòng)態(tài)代理豈是如此不便之物。 //所以我們直接實(shí)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(gè)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(gè)代理對(duì)象。而newProxyInstance()的參數(shù)又有類加載器、實(shí)現(xiàn)的接口數(shù)組、以及InvocationHandler對(duì)象。在這里使用匿名內(nèi)部類來實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口。實(shí)現(xiàn)該接口需要實(shí)現(xiàn)他的invoke方法,這個(gè)方法就是我們代理對(duì)象調(diào)用原方法的時(shí)候會(huì)使用到的方法。區(qū)別于反射中的invoke方法,它有三個(gè)參數(shù)分別是代理對(duì)象,調(diào)用的方法,方法的參數(shù)數(shù)組。這里代理對(duì)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(yùn)行這個(gè)指定的對(duì)象里方法名的方法。
而第二個(gè)例子中,為了實(shí)現(xiàn)可以代理任何類,我們實(shí)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(shuí)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(chǎng)費(fèi),做會(huì)場(chǎng)工作"); //一定是歌手去唱歌 Object invoke = method.invoke(object,args); System.out.println("會(huì)場(chǎng)收拾,結(jié)算費(fèi)用"); return invoke; } }
可以看出,這里和第一個(gè)例子的實(shí)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(gè)類型需要我們?cè)谇昂蠹?協(xié)商出場(chǎng)費(fèi),做會(huì)場(chǎng)工作"、“會(huì)場(chǎng)收拾,結(jié)算費(fèi)用”。那可以看到第二個(gè)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(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(dòng)態(tài)代理產(chǎn)生的類
這句代碼以后,我們就可以在項(xiàng)目中找到JDK自動(dòng)生成的代理類代碼:
打開可以看到就是自動(dòng)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(gè)h就是我們傳參為InvocationHandler的對(duì)象,調(diào)用了我們自己寫的invoke方法。
cglib動(dòng)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(dòng)態(tài)代理類似,只是我們不需要再實(shí)現(xiàn)接口了,定義一個(gè)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(huì)報(bào)錯(cuò)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(cè)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(chǔ)在class文件夾中 CglibMaleSinger JayZ=new CglibMaleSinger("周杰倫"); Enhancer enhancer = new Enhancer();//定義一個(gè)增強(qiáng)器enhancer enhancer.setSuperclass(CglibMaleSinger.class);//設(shè)置其超類,我們要代理哪個(gè)類就傳哪個(gè)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(duì)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(duì)象) @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { System.out.println("談出場(chǎng)費(fèi)"); method.invoke(JayZ,objects); System.out.println("出場(chǎng)費(fèi)談完了"); return null; } }); CglibMaleSinger cglibMaleSinger = (CglibMaleSinger)enhancer.create(); cglibMaleSinger.sing(); cglibMaleSinger.dance(); } }
和JDK的動(dòng)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(chǔ)路徑");
語(yǔ)句后,在你自己設(shè)置的存儲(chǔ)路徑下會(huì)出現(xiàn)一個(gè)包含生成的class文件的文件夾。
點(diǎn)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(dòng)態(tài)代理只能夠?qū)涌谶M(jìn)行代理,不能對(duì)普通類進(jìn)行代理(因?yàn)樗猩傻拇眍惖母割悶镻roxy,java不支持多重繼承)CGLIB可以代理普通類Java動(dòng)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(duì)字節(jié)碼(.class)改了,所以運(yùn)行的時(shí)候是要比Java原生的效率要高些。
到此這篇關(guān)于Java設(shè)計(jì)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(qǐng)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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