设计模式（12）——代理模式-向日葵屋

代理模式

基本介绍
- 代理模式（Proxy Pattern）：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3种：静态代理、动态代理（JDK代理、接口代理）和Cglib代理（可以在内存动态地创建对象，而不需要实现接口，他是属于动态代理的范畴）
- 代理模式示意图

静态代理

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

应用实例

具体要求
定义一个接口：ITeacherDao
目标对象TeacherDao实现ITeacherDao
使用静态代理方式，就需要在代理对象 TeacherDaoProxy 中也实现 ITeacherDao
调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象
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
思路分析（类图）
代码实现

package com.lm.proxy.staticproxy;

//接口
public interface ITeacherDao {

void teach(); //授课的方法

}

package com.lm.proxy.staticproxy;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

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

}

package com.lm.proxy.staticproxy;

//代理对象，静态代理
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {

private ITeacherDao target; // 目标对象，通过接口来聚合
public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) { 
    this.target = target;
}
@Override
public void teach() { 
    System.out.println("开始代理 完成某些操作。。。");
    target.teach();
    System.out.println("提交。。。");
}

}

package com.lm.proxy.staticproxy;

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 teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
    //通过代理对象，调用到被代理对象的方法
    //即：执行的是代理对象的方法，代理对象再去调用目标对象的方法
    teacherDaoProxy.teach();
}

}

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

动态代理

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
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)

应用实例

要求：将前面的静态代理改进成动态代理模式（即：JDK代理模式）
思路图解（类图）
$\+$
代码实现

package com.lm.proxy.dynamic;

public interface ITeacherDao {

void teach(); // 授课方法
void sayHello(String name);

}

package com.lm.proxy.dynamic;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

@Override
public void teach() { 
    System.out.println(" 老师授课中... ");
}
@Override
public void sayHello(String name) { 
    System.out.println("hello " + name);
}

}

package com.lm.proxy.dynamic;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

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() { 
    //说明
    /* * public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) */
    //1、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
    //2、Class<?>[] interfaces ： 目标对象实现的接口类型，使用泛型方式确认类型
    //3、InvocationHandler h ： 事件处理，执行目标对象的方法时，会触发事情处理器方法，会把当前执行的目标对象方法作为参数传入
    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动态代理开始~");
                    //通过反射机制调用目标对象的方法
                    Object returnVal = method.invoke(target, args);
                    System.out.println("JDK代理提交");
                    return returnVal;
                }
            });
}

}

package com.lm.proxy.dynamic;

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 proxyInstance = (ITeacherDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
    // proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象 
    System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
    //通过代理对象，调用目标对象的方法

// proxyInstance.teach();

    proxyInstance.sayHello(" tom ");
}

}

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 代理也叫做子类代理，它是在内存中构建一个子类对象从而实现对目标功能扩展，有些书也将Cglib 代理归属都动态代理
- Cglib 是一个强大的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SpringAOP，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
实现步骤
- 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，那么就不会别拦截，即不会执行目标对象额外的业务方法

应用实例

要求：将前面的案例用Cglib代理模式实现
思路图解（类图）
代码实现+Debug源码

package com.lm.proxy.cglib;

public class TeacherDao {

public String teach() { 
    System.out.println(" 老师授课中，我是cglib代理，不需要实现接口 ");
    return "hello";
}

}

package com.lm.proxy.cglib;

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 {

//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 arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable { 
    System.out.println("Cglib代理模式~~ 开始");
    Object returnVal = method.invoke(target, args);
    System.out.println("Cglib代理模式~~ 提交");
    return returnVal;
}

}

package com.lm.proxy.cglib;

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，触发intercept 方法，从而实现对目标对象的调用
    String res = proxyInstance.teach();
    System.out.println("res = " + res);
}