Java代理(Proxy)模式

代理模式(Proxy)是通過代理對象訪問目標對象,這樣可以在目標對象基礎(chǔ)上增強額外的功能,如添加權(quán)限,訪問控制和審計等功能。


代理模式
代理(Proxy)模式結(jié)構(gòu)圖

Java代理分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理和Cglib代理,下面進行逐個說明。

1.靜態(tài)代理

接口類AdminService.java接口

package com.lance.proxy.demo.service;

public interface AdminService {
    void update();
    Object find();
}

實現(xiàn)類AdminServiceImpl.java

package com.lance.proxy.demo.service;

public class AdminServiceImpl implements AdminService{
    public void update() {
        System.out.println("修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)");
    }

    public Object find() {
        System.out.println("查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)");
        return new Object();
    }
}

代理類AdminServiceProxy.java

package com.lance.proxy.demo.service;

public class AdminServiceProxy implements AdminService {

    private AdminService adminService;

    public AdminServiceProxy(AdminService adminService) {
        this.adminService = adminService;
    }

    public void update() {
        System.out.println("判斷用戶是否有權(quán)限進行update操作");
        adminService.update();
        System.out.println("記錄用戶執(zhí)行update操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等");
    }

    public Object find() {
        System.out.println("判斷用戶是否有權(quán)限進行find操作");
        System.out.println("記錄用戶執(zhí)行find操作的用戶信息、查看內(nèi)容和時間等");
        return adminService.find();
    }
}

測試類StaticProxyTest.java

package com.lance.proxy.demo.service;

public class StaticProxyTest {

    public static void main(String[] args) {
        AdminService adminService = new AdminServiceImpl();
        AdminServiceProxy proxy = new AdminServiceProxy(adminService);
        proxy.update();
        System.out.println("=============================");
        proxy.find();
    }
}

輸出:

判斷用戶是否有權(quán)限進行update操作
修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行update操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
=============================
判斷用戶是否有權(quán)限進行find操作
記錄用戶執(zhí)行find操作的用戶信息、查看內(nèi)容和時間等
查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)

總結(jié):
靜態(tài)代理模式在不改變目標對象的前提下,實現(xiàn)了對目標對象的功能擴展。
不足:靜態(tài)代理實現(xiàn)了目標對象的所有方法,一旦目標接口增加方法,代理對象和目標對象都要進行相應的修改,增加維護成本。

2.JDK動態(tài)代理

為解決靜態(tài)代理對象必須實現(xiàn)接口的所有方法的問題,Java給出了動態(tài)代理,動態(tài)代理具有如下特點:
1.Proxy對象不需要implements接口;
2.Proxy對象的生成利用JDK的Api,在JVM內(nèi)存中動態(tài)的構(gòu)建Proxy對象。需要使用java.lang.reflect.Proxy類的

  /**
     * Returns an instance of a proxy class for the specified interfaces
     * that dispatches method invocations to the specified invocation
     * handler.
 
     * @param   loader the class loader to define the proxy class
     * @param   interfaces the list of interfaces for the proxy class
     *          to implement
     * @param   h the invocation handler to dispatch method invocations to
     * @return  a proxy instance with the specified invocation handler of a
     *          proxy class that is defined by the specified class loader
     *          and that implements the specified interfaces

     */
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler invocationHandler );

方法,方法參數(shù)說明:
a.ClassLoader loader:指定當前target對象使用類加載器,獲取加載器的方法是固定的;
b.Class<?>[] interfaces:target對象實現(xiàn)的接口的類型,使用泛型方式確認類型
c.InvocationHandler invocationHandler:事件處理,執(zhí)行target對象的方法時,會觸發(fā)事件處理器的方法,會把當前執(zhí)行target對象的方法作為參數(shù)傳入。

2.1 實戰(zhàn)代碼:

AdminServiceImpl.java和AdminService.java和原來一樣,這里不再贅述。
AdminServiceInvocation.java

package com.lance.proxy.demo.service;

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

public class AdminServiceInvocation  implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public AdminServiceInvocation(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("判斷用戶是否有權(quán)限進行操作");
       Object obj = method.invoke(target);
        System.out.println("記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等");
        return obj;
    }
}

AdminServiceDynamicProxy.java

package com.lance.proxy.demo.service;

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

public class AdminServiceDynamicProxy {
    private Object target;
    private InvocationHandler invocationHandler;
    public AdminServiceDynamicProxy(Object target,InvocationHandler invocationHandler){
        this.target = target;
        this.invocationHandler = invocationHandler;
    }

    public Object getPersonProxy() {
        Object obj = Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), invocationHandler);
        return obj;
    }
}

DynamicProxyTest.java

package com.lance.proxy.demo.service;

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

public class DynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 方法一
        System.out.println("============ 方法一 ==============");
        AdminService adminService = new AdminServiceImpl();
        System.out.println("代理的目標對象:" + adminService.getClass());

        AdminServiceInvocation adminServiceInvocation = new AdminServiceInvocation(adminService);

        AdminService proxy = (AdminService) new AdminServiceDynamicProxy(adminService, adminServiceInvocation).getPersonProxy();

        System.out.println("代理對象:" + proxy.getClass());

        Object obj = proxy.find();
        System.out.println("find 返回對象:" + obj.getClass());
        System.out.println("----------------------------------");
        proxy.update();

        //方法二
        System.out.println("============ 方法二 ==============");
        AdminService target = new AdminServiceImpl();
        AdminServiceInvocation invocation = new AdminServiceInvocation(adminService);
        AdminService proxy2 = (AdminService) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), invocation);

        Object obj2 = proxy2.find();
        System.out.println("find 返回對象:" + obj2.getClass());
        System.out.println("----------------------------------");
        proxy2.update();

        //方法三
        System.out.println("============ 方法三 ==============");
        final AdminService target3 = new AdminServiceImpl();
        AdminService proxy3 = (AdminService) Proxy.newProxyInstance(target3.getClass().getClassLoader(), target3.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println("判斷用戶是否有權(quán)限進行操作");
                Object obj = method.invoke(target3, args);
                System.out.println("記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等");
                return obj;
            }
        });

        Object obj3 = proxy3.find();
        System.out.println("find 返回對象:" + obj3.getClass());
        System.out.println("----------------------------------");
        proxy3.update();


    }
}

輸出結(jié)果:

============ 方法一 ==============
代理的目標對象:class com.lance.proxy.demo.service.AdminServiceImpl
代理對象:class com.sun.proxy.$Proxy0
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
find 返回對象:class java.lang.Object
----------------------------------
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
============ 方法二 ==============
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
find 返回對象:class java.lang.Object
----------------------------------
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
============ 方法三 ==============
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
find 返回對象:class java.lang.Object
----------------------------------
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等

3.Cglib代理

JDK動態(tài)代理要求target對象是一個接口的實現(xiàn)對象,假如target對象只是一個單獨的對象,并沒有實現(xiàn)任何接口,這時候就會用到Cglib代理(Code Generation Library),即通過構(gòu)建一個子類對象,從而實現(xiàn)對target對象的代理,因此目標對象不能是final類(報錯),且目標對象的方法不能是final或static(不執(zhí)行代理功能)。
Cglib依賴的jar包

  <dependency>
            <groupId>cglib</groupId>
            <artifactId>cglib</artifactId>
            <version>3.2.10</version>
  </dependency>

3.1實戰(zhàn)

目標對象類AdminCglibService.java

package com.lance.proxy.demo.service;

public class AdminCglibService {
    public void update() {
        System.out.println("修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)");
    }

    public Object find() {
        System.out.println("查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)");
        return new Object();
    }
}

代理類AdminServiceCglibProxy.java

package com.lance.proxy.demo.service;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class AdminServiceCglibProxy implements MethodInterceptor {

    private Object target;

    public AdminServiceCglibProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    //給目標對象創(chuàng)建一個代理對象
    public Object getProxyInstance() {
        //工具類
        Enhancer en = new Enhancer();
        //設置父類
        en.setSuperclass(target.getClass());
        //設置回調(diào)函數(shù)
        en.setCallback(this);
        //創(chuàng)建子類代理對象
        return en.create();
    }

    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] arg2, MethodProxy proxy) throws Throwable {

        System.out.println("判斷用戶是否有權(quán)限進行操作");
        Object obj = method.invoke(target);
        System.out.println("記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等");
        return obj;
    }


}

Cglib代理測試類CglibProxyTest.java

package com.lance.proxy.demo.service;

public class CglibProxyTest {
    public static void main(String[] args) {

        AdminCglibService target = new AdminCglibService();
        AdminServiceCglibProxy proxyFactory = new AdminServiceCglibProxy(target);
        AdminCglibService proxy = (AdminCglibService)proxyFactory.getProxyInstance();

        System.out.println("代理對象:" + proxy.getClass());

        Object obj = proxy.find();
        System.out.println("find 返回對象:" + obj.getClass());
        System.out.println("----------------------------------");
        proxy.update();
    }
}

輸出結(jié)果:

代理對象:class com.lance.proxy.demo.service.AdminCglibService$$EnhancerByCGLIB$$41b156f9
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
查看管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等
find 返回對象:class java.lang.Object
----------------------------------
判斷用戶是否有權(quán)限進行操作
修改管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)
記錄用戶執(zhí)行操作的用戶信息、更改內(nèi)容和時間等

總結(jié)

理解上述Java代理后,也就明白Spring AOP的代理實現(xiàn)模式,即加入Spring中的target是接口的實現(xiàn)時,就使用JDK動態(tài)代理,否是就使用Cglib代理。Spring也可以通過<aop:config proxy-target-class="true">強制使用Cglib代理,使用Java字節(jié)碼編輯類庫ASM操作字節(jié)碼來實現(xiàn),直接以二進制形式動態(tài)地生成 stub 類或其他代理類,性能比JDK更強。

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