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这篇博文通过Java来认识23种设计模式中的代理模式

这边博文是通过B站尚硅谷韩老师的设计模式课程学习总结的，在此非常感谢！

代理模式的基本介绍

• 代理模式：为一个对象提供一个替身，以控制对这个对象的访问。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；
• 被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或需要安全控制的对象；
• 代理模式有不同的形式, 主要有三种 静态代理、动态代理 (JDK 代理、接口代理)和 Cglib 代理 (可以在内存动态的创建对象，而不需要实现接口， 他是属于动态代理的范畴) ；

静态代理

静态代码模式的基本介绍

• 静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,被代理对象(即目标对象)与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类；

UML图

按照教师授课的例子，教师授课的接口是ITeacherDao，TeacherDao类用来实现IteacherDao以完成授课的业务，将TeacherDao类看做被代理类通过TeacherProxy(代理类)去增强其内部的某些方法，引入如下的UML图：

对上述UML图进行编码

先编写抽象层的代码，ITeacherDao接口类的代码如下：

package edu.hebeu.staticproxy;public interface ITeacherDao {
   		String teacher();}

编写上述接口的实现类TeacherDao，即被代理类，代码如下：

package edu.hebeu.staticproxy;public class TeacherDao implements ITeacherDao {
   	@Override	public String teacher() {
   		System.out.println("授课中...");		return "数据结构";	}}

接下来编写代理类TeacherProxy，代码如下：

package edu.hebeu.staticproxy;/** * @author 13651 * */public class TeacherProxy implements ITeacherDao{
   		private ITeacherDao target; // 被代理的目标对象		public TeacherProxy(ITeacherDao target) {
   		this.target = target;	}	@Override	public String teacher() {
   		System.out.println("静态代理开始了...");				String s = target.teacher(); // 调用真正操作的方法				System.out.println("静态代理结束");		return s;	}}

测试类Client的编写：

package edu.hebeu.staticproxy;public class Client {
   		public static void main(String[] args) {
   		TeacherProxy proxy = new TeacherProxy(new TeacherDao());		String s = proxy.teacher();		// System.out.println(s);	}}

测试结果

静态代理优缺点：

• 优点：在不修改目标对象的功能前提下, 能通过代理对象对目标功能扩展
• 缺点：
  • 因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口,所以会有很多代理类；
  • 一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护，不利于程序的维护;

动态代理

动态代理模式的基本介绍

• 代理对象,不需要实现接口，但是目标对象要实现接口，否则不能用动态代理
• 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
• 动态代理也叫做：JDK 代理、接口代理

UML图

对上述的UML图编码

编写动态代理类DynamicProxy的编写：

package edu.hebeu.dynamicproxy;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Proxy;/** * @author 13651 * */public class ProxyFactory {
   		private Object target; // 要代理的目标对象		public ProxyFactory(Object target) {
   		this.target = target;	}		/**	 * 这个方法会通过被代理对象target返回一个代理对象	 * @return	 */	public Object getProxyInstance() {
   		return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), 				target.getClass().getInterfaces(), 				new InvocationHandler() {
    // 当调用被代理对象的方法时，会执行此					@Override					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
   						System.out.println("动态代理开始了...");						Object returnValue = method.invoke(target, args); // 执行被代理对象(目标对象target)的 参数列表为args 的返回值为returnValue 的method方法						System.out.println("动态代理结束");						return returnValue;					}				});	}	}

创建被代理的接口类ITeacherDao：

package edu.hebeu.dynamicproxy;public interface ITeacherDao {
   	String teach();}

创建上述接口类的实现类TeacherDao：

package edu.hebeu.dynamicproxy;public class TeacherDao implements ITeacherDao {
   	@Override	public String teach() {
   		System.out.println("教师开始授课...");		return "软件工程课程";	}}

测试类Client的编写：

package edu.hebeu.dynamicproxy;public class Client {
   		public static void main(String[] args) {
   				// 代理TeacherDao		ProxyFactory proxy = new ProxyFactory(new TeacherDao());		ITeacherDao teacherDao = (ITeacherDao) proxy.getProxyInstance(); // 此处只能强制转型为对应的接口		String s = teacherDao.teach();		System.out.println("s = " + s);				// 代理其他			}}

测试结果

cglib代理

基本介绍：

• 静态代理和 JDK 代理模式都要求目标对象是实现一个接口,但是有时候目标对象只是一个单独的对象,并没有实现任何的接口,这个时候可使用目标对象子类来实现代理-这就是 Cglib 代理；
• Cglib 代理也叫作子类代理,它是在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象功能扩展, 有些书也将Cglib 代理归属到动态代理；
• Cglib 是一个强大的高性能的代码生成包,它可以在运行期扩展 java 类与实现 java 接口.它广泛的被许多 AOP 的框架使用,例如 Spring AOP，实现方法拦截；
• 在 AOP 编程中如何选择代理模式：
  • 目标对象需要实现接口，用 JDK 代理；
  • 目标对象不需要实现接口，用 Cglib 代理；
• Cglib 包的底层是通过使用字节码处理框架 ASM 来转换字节码并生成新的类；

导入依赖jar包

使用的注意事项

• 在内存中动态构建子类，注意代理的类不能为 final，否则报错：java.lang.IllegalArgumentException:；
• 目标对象的方法如果为 final/static,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额外的业务方法；

UML图

对上述的UML图编码

编写代理工厂类ProxyFactory，代码如下：

package edu.hebeu.cglibproxy;import java.lang.reflect.Method;import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
   		private Object target; // 要代理的目标对象		public ProxyFactory(Object target) {
   		this.target = target;	}		/**	 * 这个方法用来通过被代理对象target 返回一个代理对象	 * @return	 */	public Object getProxyInstance() {
   		// 1、创建工具类对象		Enhancer enhancer = new Enhancer();		// 2、设置父类(即被代理类对象对应的类型)		enhancer.setSuperclass(target.getClass());		// 3、设置回调函数		enhancer.setCallback(this);		// 4、创建子类对象(即代理对象)				return enhancer.create();	}	/**	 * 这个方法可以调用被代理对象target的方法	 */	@Override	public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable {
   		System.out.println("cglib代理开始...");		Object returnValue = method.invoke(target, args); // 调用被代理对象target 的method方法,该方法的参数列表是args，返回值是returnValue		System.out.println("cglib代理结束");		return returnValue;	}}

编写代理类StudentDao的代码，如下：

package edu.hebeu.cglibproxy;public class StudentDao {
   	public String study() {
   		System.out.println("学生正在学习《操作系统》...");		return "操作系统";	}}

编写测试类Client，代码如下：

package edu.hebeu.cglibproxy;public class Client {
   	public static void main(String[] args) {
   		ProxyFactory proxy = new ProxyFactory(new StudentDao());		StudentDao studentDao = (StudentDao) proxy.getProxyInstance();		String s = studentDao.study();		System.out.println("s = " + s);	}}

测试结果

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