1.8、设计模式 [结构型]- 代理模式(Proxy Pattern)

原创
2022/06/08 16:10
阅读数 52

代理模式

在代理模式(Proxy Pattern)中,一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。

在代理模式中,我们创建具有现有对象的代理对象,通过使用代理对象向外界提供功能接口。

介绍

意图: 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

主要解决: 在直接访问对象时带来的问题,比如说:要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中,有些对象由于某些原因(比如对象创建开销很大,或者某些操作需要安全控制,或者需要进程外的访问),直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦,我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

何时使用: 想在访问一个类时做一些控制。

优点:

1、职责清晰。

2、高扩展性。

3、智能化。

缺点:

1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象,因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。

2、实现代理模式需要额外的工作,有些代理模式的实现非常复杂。

使用场景:

按职责来划分,通常有以下使用场景:

1、远程代理。

2、虚拟代理。

3、Copy-on-Write 代理。

4、保护(Protect or Access)代理。

5、Cache代理。

6、防火墙(Firewall)代理。

7、同步化(Synchronization)代理。

8、智能引用(Smart Reference)代理。

注意事项:

1、和适配器模式的区别:适配器模式主要改变所考虑对象的接口,而代理模式不能改变所代理类的接口。

2、和装饰器模式的区别:装饰器模式为了增强功能,而代理模式是为了加以控制。

实现

代理模式有以下三种角色:

Subject抽象主题角色:抽象主题类可以是抽象类也可以是接口,是一个最普通的业务类型定义,无特殊要求

RealSubject具体主题角色:也叫做被委托角色、被代理角色。它才是真正的业务逻辑的具体执行者。

Proxy代理主题角色:也叫做委托类、代理类。它负责对真实角色的应用,把所有抽象主题类定义的方法限制委托给真实主题角色来实现,兵器在真实主题角色处理完毕前后做预处理和善后工作。

代理模式主要有两类:

1、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
应用实例


public interface Subject {
    public void request(); }

public class RealSubject implements Subject{
    @Override
  public void request() {
        //业务逻辑处理
  }
}

public class Proxy implements Subject{

    private Subject subject=null;
        public Proxy() {
    }

    public Proxy(Subject subject) {
        this.subject = subject;
  }

    @Override
  public void request() {
        this.before();
        this.subject.request();
        this.after();
  }

    private void before(){
        //do something
  }
    private void after(){
        //do something
  }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        Subject subject=new RealSubject();
        Proxy proxy=new Proxy(subject);
        proxy.request();
    }
}




2、动态代理

JDK代理 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 )

public class ProxyFactory {
    private Object target;
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    public Object getProxyInstance() {
        //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,使用泛型方法确认类型
        //3. 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代理开始~~");
                    //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;
                    }
                    });
                }
}



public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        Subject target = new RealSubject();
        //给目标对象,创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
        Subject proxyInstance = (Subject)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.request();
    }
}


Cglib代理模式

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;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

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代理模式实现步骤

public class ProxyCglibFactory 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 ProxyCglibFactory(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;
    }

}



public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        Subject target = new RealSubject();
        //给目标对象,创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
        Subject proxyInstance = (Subject)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        // proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
        System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
        //通过代理对象,调用目标对象的方法
        proxyInstance.request();
        proxyInstance = (Subject)new ProxyCglibFactory(target).getProxyInstance();
        // proxyInstance=class com.sun.proxy.$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.request();
    }
}
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