Java設計模式——代理模式
代理模式
學習目標
- 掌握代理模式的應用場景和實現原理。
- 應用場景
- 保護目標對象：客戶並不知道對象是如何實現具體業務功能的，只要調用代理對象的接口就好了。
- 加強目標對象：在實現目標對象的業務功能以前或者以後作一些業務實現。
Spring-AOP
- 實現原理
- 靜態代理：代理對象持有被代理對象的引用。由被代理對象實現目標業務。
- 動態代理：代理對象持有被代理對象的引用，代碼運行產生一個新的
java類，並被編譯從新加載，而後在新的類中執行目標業務實現動態代理。
- 應用場景
- 瞭解靜態代理和動態代理的區別。
- 靜態代理：被代理對象在代碼中被寫死了，不易擴展，適用於簡單的業務，代碼複用性不高，違背開閉原則。
- 動態代理：只要是實現了同一個接口的被代理類，均可以代理實現，實現了業務擴展。代碼複用，遵循開閉原則。
- 瞭解
CGLib和JDK-proxy的區別。JDK-proxy動態代理：實現了被代理對象的接口，生成新的class字節碼，利用反射調用實現代理。沒法代理不實現代理業務接口的方法。CGLib動態代理：繼承被代理對象，生成新的class字節碼，經過fastclass機制調用實現代理。沒法代理被final關鍵字修飾的方法
代理模式的定義
爲其餘對象提供一種代理，以控制對這個對象的訪問。代理對象在客戶端和服務端起到中介的做用。是一種結構型設計模式。java
靜態代理
/**
* @description: 被代理對象須要實現的目標接口
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:38
**/
public interface ITarget {
/**
* @description: 被代理對象的行爲
* @return void
* @date 2019/6/12 15:39
* @author lmc
*/
void behavior();
}
/**
* @description: 真實的被代理的目標對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:41
**/
public class TargetImpl implements ITarget {
public void behavior() {
System.out.println("執行真實的被代理對象的行爲。");
}
}
下面的類也是一個被代理的目標對象，可是沒有實現ITarget接口設計模式
/**
* @description: 真實的被代理的目標對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:41
**/
public class Target{
public void behavior() {
System.out.println("執行被代理對象target的行爲。");
}
}
/**
* @description: 靜態代理類
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:45
**/
public class StaticProxy {
/**
* 持有被代理對象的引用
*/
private ITarget targetImpl;
/**
* 持有被代理對象的引用
*/
private Target target;//一個沒有實現接口的類
/**
* 構造方法初始化值
* @param targetImpl
*/
public StaticProxy(ITarget targetImpl,Target target){
this.targetImpl=targetImpl;
this.target=target;
}
/**
* @description: 被代理以前的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:56
* @author lmc
*/
private void beforeBehavior(){
System.out.println("執行代理以前須要作的一些事情。");
}
/**
* @description: 被代理以後的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:57
* @author lmc
*/
private void afterBehavior(){
System.out.println("執行代理以後須要作的一些事情。");
}
/**
* @description: 開始執行代理
* @date 2019/6/12 15:59
* @author lmc
*/
public void startProxy(){
beforeBehavior();
targetImpl.behavior();
target.behavior();
afterBehavior();
}
}
/**
* @description: 靜態代理客戶端 懶漢式單例
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 16:01
**/
public class StaticProxyClient implements Serializable {
private final static StaticProxyClient staticProxyClient=new StaticProxyClient();
private StaticProxyClient(){
if(null != staticProxyClient){
throw new RuntimeException("單例類，不容許被反射實例化");
}
};
public static StaticProxyClient getInstance(){
return staticProxyClient;
}
/**
* @description: 開始靜態代理
* @date 2019/6/12 16:20
* @author lmc
*/
public void startStaticProxy(){
ITarget targetImpl=new TargetImpl();
Target target=new Target();
StaticProxy staticProxy=new StaticProxy(targetImpl,target);
staticProxy.startProxy();
}
/**
* @description: 重寫readResolve，防止序列化破壞單例
* @return java.lang.Object
* @date 2019/6/12 16:18
* @author lmc
*/
private Object readResolve(){
return staticProxyClient;
}
}
/**
* @description: 靜態代理測試
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 16:10
**/
public class StaticProxyTest {
public static void main(String[] args) {
StaticProxyClient.getInstance().startStaticProxy();
}
}
靜態代理測試結果
只要代理對象持有被代理對象的引用就能夠實現靜態代理了。ide
JDK-proxy動態代理
/**
* @description: 真實的被代理的目標對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:41
**/
public class TargetImpl1 implements ITarget {
public void behavior() {
System.out.println("執行被代理對象1的行爲。");
}
}
/**
* @description: 真實的被代理的目標對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:41
**/
public class TargetImpl2 implements ITarget {
public void behavior() {
System.out.println("執行被代理對象2的行爲。");
}
}
/**
* @description: 真實的被代理的目標對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 15:41
**/
public class TargetImpl3 implements ITarget {
public void behavior() {
System.out.println("執行被代理對象3的行爲。");
}
}
/**
* @description: JDK動態代理對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 17:00
**/
public class JdkProxy implements InvocationHandler {
/**
* 被代理對象的引用
*/
private ITarget target;
/**
* @description: 獲取代理以後的實例對象
* @param target 被代理對象
* @return com.lmc.gp12380.pattern.proxy.ITarget
* @date 2019/6/12 19:55
* @author lmc
*/
public ITarget getProxyInstance(ITarget target){
this.target = target;
Class<?> clazz = target.getClass();
return (ITarget) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
beforeBehavior();
//經過反編譯工具能夠查看源代碼
byte [] bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0",new Class[]{ITarget.class});
FileOutputStream os = new FileOutputStream("E://$Proxy0.class"); os.write(bytes); os.close();
Object obj = method.invoke(this.target,args);
afterBehavior();
return obj;
}
/**
* @description: 被代理以前的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:56
* @author lmc
*/
private void beforeBehavior(){
System.out.println("執行代理以前須要作的一些事情。");
}
/**
* @description: 被代理以後的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:57
* @author lmc
*/
private void afterBehavior(){
System.out.println("執行代理以後須要作的一些事情。");
}
}
下面這個類是測試沒有實現ITarget接口的代理工具
/**
* @description: JDK動態代理對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 17:00
**/
public class JdkProxy1 implements InvocationHandler {
/**
* 被代理對象的引用
*/
private Target target;
/**
* @description: 獲取代理以後的實例對象
* @param target 被代理對象
* @return com.lmc.gp12380.pattern.proxy.ITarget
* @date 2019/6/12 19:55
* @author lmc
*/
public Target getProxyInstance(Target target){
this.target = target;
Class<?> clazz = target.getClass();
return (Target) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
beforeBehavior();
//經過反編譯工具能夠查看源代碼
byte [] bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0",new Class[]{ITarget.class});
FileOutputStream os = new FileOutputStream("E://$Proxy0.class"); os.write(bytes); os.close();
Object obj = method.invoke(this.target,args);
afterBehavior();
return obj;
}
/**
* @description: 被代理以前的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:56
* @author lmc
*/
private void beforeBehavior(){
System.out.println("執行代理以前須要作的一些事情。");
}
/**
* @description: 被代理以後的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:57
* @author lmc
*/
private void afterBehavior(){
System.out.println("執行代理以後須要作的一些事情。");
}
}
下面這個類是Jdk-proxy代理生成的class字節碼反編譯以後的java類學習
public final class $Proxy0 extends Proxy
implements ITarget {
public $Proxy0(InvocationHandler invocationhandler) {
super(invocationhandler);
}
public final boolean equals(Object obj) {
try {
return ((Boolean) super.h.invoke(this, m1, new Object[]{
obj
})).booleanValue();
} catch (Error _ex) {
} catch (Throwable throwable) {
throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
}
return false;
}
public final String toString() {
try {
return (String) super.h.invoke(this, m2, null);
} catch (Error _ex) {
} catch (Throwable throwable) {
throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
}
return null;
}
public final void behavior() {
try {
super.h.invoke(this, m3, null);
return;
} catch (Error _ex) {
} catch (Throwable throwable) {
throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
}
}
public final int hashCode() {
try {
return ((Integer) super.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
} catch (Error _ex) {
} catch (Throwable throwable) {
throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
}
return 0;
}
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{
Class.forName("java.lang.Object")
});
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
m3 = Class.forName("com.lmc.gp12380.pattern.proxy.ITarget").getMethod("behavior", new Class[0]);
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
} catch (NoSuchMethodException nosuchmethodexception) {
throw new NoSuchMethodError(nosuchmethodexception.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException classnotfoundexception) {
throw new NoClassDefFoundError(classnotfoundexception.getMessage());
}
}
}
這裏咱們知道了這個反編譯生成的java類實現了ITarget接口測試
/**
* @description: JDK代理實現測試
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 19:49
**/
public class JdkProxyTest {
public static void main(String[] args) {
ITarget target1 = (ITarget) new JdkProxy().getProxyInstance(new TargetImpl1());
target1.behavior();
ITarget target2 = (ITarget) new JdkProxy().getProxyInstance(new TargetImpl2());
target2.behavior();
ITarget target3 = (ITarget) new JdkProxy().getProxyInstance(new TargetImpl3());
target3.behavior();
/**
* Target 類沒有實現接口 沒法被jdkproxy代理
*/
ITarget target4 = (ITarget) new JdkProxy1().getProxyInstance(new Target());
target4.behavior();
}
}
JDK-proxy動態代理測試結果
嘿嘿，能夠看到target4代理出錯啦。緣由就是Target類沒有實現ITarget接口。this
CGLib動態代理
/**
* @description: CGLib動態代理對象
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 17:00
**/
public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {
/**
* @description: 被代理以前的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:56
* @author lmc
*/
private void beforeBehavior(){
System.out.println("執行代理以前須要作的一些事情。");
}
/**
* @description: 被代理以後的加強行爲
* @date 2019/6/12 15:57
* @author lmc
*/
private void afterBehavior(){
System.out.println("執行代理以後須要作的一些事情。");
}
/**
* @description: 獲取代理以後的實例對象
* @param target 被代理對象
* @return com.lmc.gp12380.pattern.proxy.ITarget
* @date 2019/6/12 19:55
* @author lmc
*/
public Object getProxyInstance(Object target){
Class<?> clazz = target.getClass();
//至關於Proxy，代理的工具類
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(clazz);
enhancer.setCallback(this);
return enhancer.create();
}
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
beforeBehavior();
/**
* 利用 cglib 的代理類能夠將內存中的 class 文件寫入本地磁盤
*/
System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "E://cglib_proxy_class/");
Object obj = methodProxy.invokeSuper(o,objects);
afterBehavior();
return obj;
}
}
/**
* @description: CGLib代理實現測試
* @author: lmc
* @create: 2019-06-12 20:26
**/
public class CGLibProxyTest {
public static void main(String[] args) {
ITarget target1= (ITarget) new CGLibProxy().getProxyInstance(new TargetImpl1());
target1.behavior();
ITarget target2= (ITarget) new CGLibProxy().getProxyInstance(new TargetImpl2());
target2.behavior();
ITarget target3= (ITarget) new CGLibProxy().getProxyInstance(new TargetImpl3());
target3.behavior();
Target target4= (Target) new CGLibProxy().getProxyInstance(new Target());
target4.behavior();
}
}
CGLib動態代理測試結果
嘿嘿，能夠看到Target沒有實現ITarget接口，也能實現動態代理。設計
代碼裏面是能夠生成CGLib動態代理的字節碼文件的，也能夠反編譯過來看看，由於我是看不懂，我就不展現了。3d
代理模式的優缺點
優勢
- 代理模式能將代理對象與真實被調用的目標對象分離。
- 必定程度上下降了系統的耦合度，擴展性好。
- 能夠起到保護目標對象的做用。
- 能夠對目標對象的功能加強。
缺點
- 代理模式會形成系統設計中類的數量增長。
- 在客戶端和目標對象增長一個代理對象，會形成請求處理速度變慢。
- 增長了系統的複雜度。
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