面試官問 Spring AOP 中兩種代理模式的區(qū)別,我懵逼了

基本介紹

代理模式是一種結(jié)構(gòu)性設(shè)計模式。為對象提供一個替身,以控制對這個對象的訪問。即通過代理對象訪問目標(biāo)對象,并允許在將請求提交給對象前后進行一些處理。

被代理的對象可以是遠程對象、創(chuàng)建開銷大的對象或需要安全控制的對象。

代理模式主要有三種不同的形式:

靜態(tài)代理:由程序員創(chuàng)建代理類或特定工具自動生成源代碼再對其編譯。在程序運行前代理類的 .class 文件就已經(jīng)存在了

動態(tài)代理(JDK 代理、接口代理):在程序運行時運用反射機制動態(tài)創(chuàng)建而成,動態(tài)就是在程序運行時生成的,而不是編譯時。

cglib 代理(可以在內(nèi)存動態(tài)的創(chuàng)建對象,而不是實現(xiàn)接口,屬于動態(tài)代理的范疇)

問題

為什么要控制對于某個對象的訪問呢?舉個例子:有這樣一個消耗大量系統(tǒng)資源的巨型對象, 你只是偶爾需要使用它, 并非總是需要。


你可以實現(xiàn)延遲初始化:在實際有需要時再創(chuàng)建該對象。對象的所有客戶端都要執(zhí)行延遲初始代碼。不幸的是, 這很可能會帶來很多重復(fù)代碼。

在理想情況下, 我們希望將代碼直接放入對象的類中, 但這并非總是能實現(xiàn):比如類可能是第三方封閉庫的一部分。

解決方案

代理模式建議新建一個與原服務(wù)對象接口相同的代理類, 然后更新應(yīng)用以將代理對象傳遞給所有原始對象客戶端。代理類接收到客戶端請求后會創(chuàng)建實際的服務(wù)對象, 并將所有工作委派給它。

代理將自己偽裝成數(shù)據(jù)庫對象, 可在客戶端或?qū)嶋H數(shù)據(jù)庫對象不知情的情況下處理延遲初始化和緩存查詢結(jié)果的工作。

這有什么好處呢?如果需要在類的主要業(yè)務(wù)邏輯前后執(zhí)行一些工作, 你無需修改類就能完成這項工作。由于代理實現(xiàn)的接口與原類相同, 因此你可將其傳遞給任何一個使用實際服務(wù)對象的客戶端。

代理模式結(jié)構(gòu)

1.服務(wù)接口?(Service Interface) 聲明了服務(wù)接口。代理必須遵循該接口才能偽裝成服務(wù)對象。

服務(wù)?(Service) 類提供了一些實用的業(yè)務(wù)邏輯。

代理?(Proxy) 類包含一個指向服務(wù)對象的引用成員變量。代理完成其任務(wù) (例如延遲初始化、 記錄日志、 訪問控制和緩存等) 后會將請求傳遞給服務(wù)對象。通常情況下, 代理會對其服務(wù)對象的整個生命周期進行管理。

客戶端?(Client) 能通過同一接口與服務(wù)或代理進行交互, 所以你可在一切需要服務(wù)對象的代碼中使用代理。

打游戲有代練、買賣房子有中介代理、再比如一般公司投互聯(lián)網(wǎng)廣告也可以找代理公司,這里的代練、中介、廣告代理公司扮演的角色都是代理。

這里舉個更接近程序員的例子,比如有些變態(tài)的公司不允許在公司刷微博,看視頻,可以通過一層代理來限制我們訪問這些網(wǎng)站。

廢話不多說,先來個靜態(tài)代理。

靜態(tài)代理

1、定義網(wǎng)絡(luò)接口

2、真正的網(wǎng)絡(luò)連接

3、公司的網(wǎng)絡(luò)代理

4、客戶端驗證

5、輸出

不能訪問娛樂性網(wǎng)站,但是可以用 360 搜索,SO 靠譜,哈哈

靜態(tài)代理類優(yōu)缺點

優(yōu)點:

在不修改目標(biāo)對象的前提下,可以通過代理對象對目標(biāo)對象功能擴展

代理使客戶端不需要知道實現(xiàn)類是什么,怎么做的,而客戶端只需知道代理即可(解耦合),對于如上的客戶端代碼,RealInterner() 可以應(yīng)用工廠將它隱藏。

缺點:

代理類和委托類實現(xiàn)了相同的接口,代理類通過委托類實現(xiàn)了相同的方法。這樣就出現(xiàn)了大量的代碼重復(fù)。如果接口增加一個方法,除了所有實現(xiàn)類需要實現(xiàn)這個方法外,所有代理類也需要實現(xiàn)此方法。增加了代碼維護的復(fù)雜度。

代理對象只服務(wù)于一種類型的對象,如果要服務(wù)多類型的對象。勢必要為每一種對象都進行代理,靜態(tài)代理在程序規(guī)模稍大時就無法勝任了。

動態(tài)代理

靜態(tài)代理會產(chǎn)生很多靜態(tài)類,所以我們要想辦法可以通過一個代理類完成全部的代理功能,這就引出了動態(tài)代理。

JDK原生動態(tài)代理

代理對象,不需要實現(xiàn)接口,但是目標(biāo)對象要實現(xiàn)接口,否則不能用動態(tài)代理

代理對象的生成,是通過 JDK 的 API(反射機制),動態(tài)的在內(nèi)存中構(gòu)建代理對象

在 Java 中要想實現(xiàn)動態(tài)代理機制,需要

java.lang.reflect.InvocationHandler 接口和 java.lang.reflect.Proxy 類的支持

Coding

1、網(wǎng)絡(luò)接口不變

2、真正的網(wǎng)絡(luò)連接,也不會改變

3、動態(tài)代理,需要實現(xiàn) InvocationHandler,我們用 Lambda 表達式簡化下

4、客戶端

動態(tài)代理的方式中,所有的函數(shù)調(diào)用最終都會經(jīng)過 invoke 函數(shù)的轉(zhuǎn)發(fā),因此我們就可以在這里做一些自己想做的操作,比如日志系統(tǒng)、事務(wù)、攔截器、權(quán)限控制等。

cglib代理

靜態(tài)代理和 JDK 代理模式都要求目標(biāo)對象實現(xiàn)一個接口,但有時候目標(biāo)對象只是一個單獨的對象,并沒有實現(xiàn)任何接口,這個時候就可以使用目標(biāo)對象子類來實現(xiàn)代理,這就是 cglib 代理。

cglib(Code Generation Library)是一個基于ASM的字節(jié)碼生成庫,它允許我們在運行時對字節(jié)碼進行修改和動態(tài)生成。cglib 通過繼承方式實現(xiàn)代理。它廣泛的被許多AOP的框架使用,比如我們的 Spring AOP。

cglib 包的底層是通過使用字節(jié)碼處理框架 ASM 來轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類。

cglib 代理也被叫做子類代理,它是在內(nèi)存中構(gòu)建一個子類對象從而實現(xiàn)目標(biāo)對象功能擴展。

Coding

添加 cglib 依賴

1、不需要接口

2、代理工廠類

3、客戶端

4、輸出


代理模式適合應(yīng)用場景

使用代理模式的方式多種多樣, 我們來看看最常見的幾種。

延遲初始化 (虛擬代理):如果你有一個偶爾使用的重量級服務(wù)對象, 一直保持該對象運行會消耗系統(tǒng)資源時, 可使用代理模式。你無需在程序啟動時就創(chuàng)建該對象, 可將對象的初始化延遲到真正有需要的時候。

訪問控制 (保護代理):如果你只希望特定客戶端使用服務(wù)對象, 這里的對象可以是操作系統(tǒng)中非常重要的部分, 而客戶端則是各種已啟動的程序 (包括惡意程序), 此時可使用代理模式。代理可僅在客戶端憑據(jù)滿足要求時將請求傳遞給服務(wù)對象。

本地執(zhí)行遠程服務(wù) (遠程代理):適用于服務(wù)對象位于遠程服務(wù)器上的情形。在這種情形中, 代理通過網(wǎng)絡(luò)傳遞客戶端請求, 負責(zé)處理所有與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的復(fù)雜細節(jié)。

記錄日志請求 (日志記錄代理):適用于當(dāng)你需要保存對于服務(wù)對象的請求歷史記錄時。代理可以在向服務(wù)傳遞請求前進行記錄。

緩存請求結(jié)果 (緩存代理):適用于需要緩存客戶請求結(jié)果并對緩存生命周期進行管理時, 特別是當(dāng)返回結(jié)果的體積非常大時。代理可對重復(fù)請求所需的相同結(jié)果進行緩存, 還可使用請求參數(shù)作為索引緩存的鍵值。比如請求圖片、文件等資源時,先到代理緩存取,如果沒有就去公網(wǎng)取并緩存到代理服務(wù)器

智能引用:可在沒有客戶端使用某個重量級對象時立即銷毀該對象。代理會將所有獲取了指向服務(wù)對象或其結(jié)果的客戶端記錄在案。代理會時不時地遍歷各個客戶端, 檢查它們是否仍在運行。如果相應(yīng)的客戶端列表為空, 代理就會銷毀該服務(wù)對象, 釋放底層系統(tǒng)資源。代理還可以記錄客戶端是否修改了服務(wù)對象。其他客戶端還可以復(fù)用未修改的對象。

AOP 中的代理模式

AOP(面向切面編程)主要的的實現(xiàn)技術(shù)主要有 Spring AOP 和 AspectJ

AspectJ 的底層技術(shù)就是靜態(tài)代理,用一種 AspectJ 支持的特定語言編寫切面,通過一個命令來編譯,生成一個新的代理類,該代理類增強了業(yè)務(wù)類,這是在編譯時增強,相對于下面說的運行時增強,編譯時增強的性能更好。(AspectJ 的靜態(tài)代理,不像我們前邊介紹的需要為每一個目標(biāo)類手動編寫一個代理類,AspectJ 框架可以在編譯時就生成目標(biāo)類的“代理類”,在這里加了個冒號,是因為實際上它并沒有生成一個新的類,而是把代理邏輯直接編譯到目標(biāo)類里面了)

Spring AOP 采用的是動態(tài)代理,在運行期間對業(yè)務(wù)方法進行增強,所以不會生成新類,對于動態(tài)代理技術(shù),Spring AOP 提供了對 JDK 動態(tài)代理的支持以及 CGLib 的支持。

默認情況下,Spring對實現(xiàn)了接口的類使用 JDK Proxy方式,否則的話使用CGLib。不過可以通過配置指定 Spring AOP 都通過 CGLib 來生成代理類。

具體邏輯在

org.springframework.aop.framework.DefaultAopProxyFactory類中,使用哪種方式生成由AopProxy 根據(jù) AdvisedSupport 對象的配置來決定源碼如下:

具體內(nèi)容就不展開了,后邊整理 SpringAOP 的時候再深入。

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