设计模式之代理模式

代理模式

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) 。

下面是一些使用场景，不过太抽象，暂时可以不要在意，随着你的不断进步你终究会明白的。

远程代理 ：为位于两个不同地址空间对象的访问提供了一种实现机制，可以将一些消耗资源较多的对象和操作移至性能更好的计算机上，提高系统的整体运行效率。
虚拟代理：通过一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，可以在一定程度上节省系统的运行开销。
缓冲代理：为某一个操作的结果提供临时的缓存存储空间，以便在后续使用中能够共享这些结果，优化系统性能，缩短执行时间。
保护代理：可以控制对一个对象的访问权限，为不同用户提供不同级别的使用权限。
智能引用：要为一个对象的访问（引用）提供一些额外的操作时可以使用

静态代理

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。

具体要求

1) 定义一个接口:ITeacherDao
2) 目标对象TeacherDAO实现接口ITeacherDAO
3) 使用静态代理方式,就需要在代理对象TeacherDAOProxy中也实现ITeacherDAO
4) 调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象.
5) 特别提醒:代理对象与目标对象要实现相同的接口,然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

ITeacherDao接口

//接口
public interface ITeacherDao {

    void teach();//授课方法
}

public class TeacherDao implements ITeacherDao{

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课中～");
    }
}

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {

    private ITeacherDao target;

    //构造器
    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("开始代理～");
        target.teach();
        System.out.println("代理结束");

    }
}

在Clinet中，首先创建目标对象即被代理对象，将被代理对象传递给代理对象。然后通过代理对象调用。

public class Client{

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象(被代理对象)
        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();

        //创建代理对象，同时将被代理对象传递给代理对象
        TeacherDaoProxy proxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);

        //通过代理对象调用被代理对象的方法
        //执行的是代理对象的方法，代理对象在去调用目标对象的方法
        proxy.teach();
    }
}

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(因为实现了同样的接口)

动态代理

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。

JDK 中生成代理对象的 API

代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy
JDK 实现代理只需要使用 newProxyInstance 方法,但是该方法需要接收三个参数,完整的写法是: static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h )

将前面的静态代理改进成动态代理模式(即:JDK 代理模式)

ITeacherDao接口

//接口
public interface ITeacherDao {

    void teach();//授课方法
}

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

ClassLoader loader : 指定当前目标对象使用的类加载器, 获取加载器的方法固定
Class<?>[] interfaces: 目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型
InvocationHandler h : 事情处理，执行目标对象的方法时，会触发事情处理器方法, 会把当前执行

public class TeacherDao implements ITeacherDao{


    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("老师授课中～");
    }
}

public class ProxyFactory {

    //维护一个目标对象，Object
    private Object target;

    //构造器，对target进行初始化
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }


    //给目标对象，生成一个代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        //指定当前目标对象使用对类加载器，获取加载器的方法固定
        //目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型
        //事情处理，执行目标对象的方法是，会触发事情处理器方法，
        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("JDK代理开始～");
                Object returnVal = method.invoke(target, args);
                System.out.println("JDK代理提交～");
                return returnVal;
            }
        });
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        ITeacherDao target = new TeacherDao();

        //给目标对象，创建代理对象,可以转成ITeacherDao
        ITeacherDao instance = (ITeacherDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        System.out.println(instance.getClass());

        //通过代理对象，调用目标对象的方法
        instance.teach();

    }
}

Cglib 代理

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

首先需要引入cglib的jar文件

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.

TeacherDao

public class TeacherDao {

    public void teach(){
        System.out.println("老师授课中～，cglib代理不需要实现接口");
    }
}

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

    //维护一个目标对象
    private Object target;

    //构造器，传入一个被代理的对象
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }

    //返回一个代理对象：是target 对象的代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        //1。创建一个工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //2。设置父类
        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();
    }


    //重写intercept方法，会调用目标对象的方法
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib代理模式开始");
        Object value = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("cglib代理模式提交");
        return value;
    }
}

Clinet

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        TeacherDao target = new TeacherDao();
        //获取到代理对象，并且将目标对象传递给代理对象
        TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        //执行代理对象的方法
        proxyInstance.teach();
    }
}