代理模式的分類：靜態(tài)代理、動(dòng)態(tài)代理和cglib代理

一、代理模式介紹

代理模式是設(shè)計(jì)模式的一種，它提供了一種對(duì)目標(biāo)對(duì)象額外的訪問方式，即通過代理對(duì)象訪問目標(biāo)對(duì)象，這樣可以在不修改原目標(biāo)對(duì)象的前提下，提供額外的功能操作，拓展目標(biāo)對(duì)象的功能。


模型

代理模式通常分為靜態(tài)代理和動(dòng)態(tài)代理，Spring中的AOP（面向切面編程）的實(shí)現(xiàn)就是依賴于動(dòng)態(tài)代理，動(dòng)態(tài)代理又可分為JDK動(dòng)態(tài)代理和cglib動(dòng)態(tài)代理。

二、靜態(tài)代理

要求：靜態(tài)代理需要代理對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)一樣的接口。
優(yōu)點(diǎn)：可以在不修改目標(biāo)對(duì)象的前提下拓展目標(biāo)對(duì)象的功能。
缺點(diǎn)：

  • 代理類冗余：由于代理對(duì)象需要和目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)一致的接口，會(huì)產(chǎn)生過多的代理類。
  • 不易維護(hù)：一旦接口增加方法，目標(biāo)對(duì)象也需要進(jìn)行修改。

示例：
1.接口Waiter

public interface Waiter {
    public void serve();
}

2.目標(biāo)對(duì)象MyWaiter

public class MyWaiter implements Waiter{
    public void serve() {
        System.out.println("服務(wù)了。。。");
    }
}

3.代理對(duì)象WaiterPoxy

public class WaiterPoxy implements Waiter{
    
    Waiter waiter;  //代理對(duì)象的類型已經(jīng)明確為Waiter類型
    
    public WaiterPoxy(Waiter waiter) {
        super();
        this.waiter = waiter;
    }
    public void serve() {
        System.out.println("start....");
        waiter.serve();
        System.out.println("end....");
    }
}

4.測(cè)試類TestProxy

public class TestProxy {
    public static void main(String[] args) {
        Waiter waiter = new WaiterPoxy(new MyWaiter());
        waiter.serve();
    }
}

5.輸出結(jié)果

start....
服務(wù)了。。。
end....

三、JDK動(dòng)態(tài)代理

JDK動(dòng)態(tài)代理利用了JDK API，動(dòng)態(tài)地在內(nèi)存中構(gòu)建代理對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的代理功能。動(dòng)態(tài)代理又被稱為JDK代理或接口代理。
靜態(tài)代理與動(dòng)態(tài)代理的區(qū)別主要在：

靜態(tài)代理在編譯時(shí)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，編譯完成后代理類是一個(gè)實(shí)際的class文件
動(dòng)態(tài)代理是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成的，即編譯完成后沒有實(shí)際的class文件，而是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成類字節(jié)碼，并加載到JVM中
特點(diǎn)：
動(dòng)態(tài)代理對(duì)象不需要實(shí)現(xiàn)接口，但是要求目標(biāo)對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)接口，否則不能使用動(dòng)態(tài)代理。

JDK中生成代理對(duì)象主要涉及的類有：

static Object    newProxyInstance(ClassLoader loader,  //指定當(dāng)前目標(biāo)對(duì)象使用類加載器

 Class<?>[] interfaces,    //目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)的接口的類型
 InvocationHandler h      //事件處理器
) 
//返回一個(gè)指定接口的代理類實(shí)例，該接口可以將方法調(diào)用指派到指定的調(diào)用處理程序。

 Object    invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 
// 在代理實(shí)例上處理方法調(diào)用并返回結(jié)果。

示例
1.接口類：Waiter

public interface Waiter {
    public void serve();
}

2.目標(biāo)對(duì)象MyWaiter

public class MyWaiter implements Waiter{
    public void serve() {
        System.out.println("1號(hào)服務(wù)了。。。。。。。。。。。。。");
    }   
}

3.動(dòng)態(tài)代理對(duì)象

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

public class TestProxy {
    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader loader = TestProxy.class.getClassLoader(); //類加載器
        Class[] cs = {Waiter.class}; //等待代理的類的接口
        Waiter target = new MyWaiter();   //待代理對(duì)象
        MyInvocationHandler h = new MyInvocationHandler(target);//調(diào)用處理器
        Waiter waiter = (Waiter)Proxy.newProxyInstance(loader, cs, h);
        waiter.serve();     
        
        //以內(nèi)部類的形式縮寫成以下形式
//      Proxy.newProxyInstance(TestProxy.class.getClassLoader(), new Class[]{Waiter.class}, new InvocationHandler() {
//          
//          public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//              System.out.println("Hello!");  //增強(qiáng)內(nèi)容
//              Object result = method.invoke(target1, args);   //調(diào)用對(duì)象的方法
//              System.out.println("Bye!");    //增強(qiáng)內(nèi)容
//              return result;
//          }
//      });
    }
}

/**
 * 調(diào)用處理器，定義對(duì)代理對(duì)象的增強(qiáng)內(nèi)容
 * @author 86156
 *
 */
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
    private Object target;  //待代理對(duì)象為Object類型，表示可以代理所有的類
    public MyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Hello!");  //增強(qiáng)內(nèi)容
        Object result = method.invoke(target, args);   //調(diào)用對(duì)象的方法
        System.out.println("Bye!");    //增強(qiáng)內(nèi)容
        return result;
    }   
}

四、cglib動(dòng)態(tài)代理

cglib (Code Generation Library )是一個(gè)第三方代碼生成類庫，運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中動(dòng)態(tài)生成一個(gè)子類對(duì)象從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象功能的擴(kuò)展。

cglib特點(diǎn)

  • JDK的動(dòng)態(tài)代理有一個(gè)限制，就是使用動(dòng)態(tài)代理的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。
    如果想代理沒有實(shí)現(xiàn)接口的類，就可以使用CGLIB實(shí)現(xiàn)。
  • CGLIB是一個(gè)強(qiáng)大的高性能的代碼生成包，它可以在運(yùn)行期擴(kuò)展Java類與實(shí)現(xiàn)Java接口。
    它廣泛的被許多AOP的框架使用，例如Spring AOP和dynaop，為他們提供方法的interception（攔截）。
  • CGLIB包的底層是通過使用一個(gè)小而快的字節(jié)碼處理框架ASM，來轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類。
    不鼓勵(lì)直接使用ASM，因?yàn)樗枰銓?duì)JVM內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

cglib與動(dòng)態(tài)代理最大的區(qū)別就是

  • 使用動(dòng)態(tài)代理的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口
  • 使用cglib代理的對(duì)象則無需實(shí)現(xiàn)接口，達(dá)到代理類無侵入。

使用cglib需要引入cglib的jar包，如果你已經(jīng)有spring-core的jar包，則無需引入，因?yàn)閟pring中包含了cglib。

  • cglib的Maven坐標(biāo)
<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.2.5</version>
</dependency>
  • 示例：保存用戶功能的動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)

1.目標(biāo)對(duì)象：UserDao

public class UserDao{

    public void save() {
        System.out.println("保存數(shù)據(jù)");
    }
}

2.代理對(duì)象：ProxyFactory

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{

    private Object target;//維護(hù)一個(gè)目標(biāo)對(duì)象
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    
    //為目標(biāo)對(duì)象生成代理對(duì)象
    public Object getProxyInstance() {
        //工具類
        Enhancer en = new Enhancer();
        //設(shè)置父類
        en.setSuperclass(target.getClass());
        //設(shè)置回調(diào)函數(shù)
        en.setCallback(this);
        //創(chuàng)建子類對(duì)象代理
        return en.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("開啟事務(wù)");
        // 執(zhí)行目標(biāo)對(duì)象的方法
        Object returnValue = method.invoke(target, args);
        System.out.println("關(guān)閉事務(wù)");
        return null;
    }
}

3.測(cè)試類：TestProxy

import org.junit.Test;
public class TestProxy {
    @Test
    public void testCglibProxy(){
        //目標(biāo)對(duì)象
        UserDao target = new UserDao();
        System.out.println(target.getClass());
        //代理對(duì)象
        UserDao proxy = (UserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        System.out.println(proxy.getClass());
        //執(zhí)行代理對(duì)象方法
        proxy.save();
    }
}

4.輸出結(jié)果

class com.cglib.UserDao
class com.cglib.UserDao$$EnhancerByCGLIB$$552188b6
開啟事務(wù)
保存數(shù)據(jù)
關(guān)閉事務(wù)

五、總結(jié)

  1. 靜態(tài)代理實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單，只要代理對(duì)象對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行包裝，即可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)功能，但靜態(tài)代理只能為一個(gè)目標(biāo)對(duì)象服務(wù)，如果目標(biāo)對(duì)象過多，則會(huì)產(chǎn)生很多代理類。
  2. JDK動(dòng)態(tài)代理需要目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接口，代理類只需實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口。
  3. 動(dòng)態(tài)代理生成的類為 lass com.sun.proxy.$Proxy4，cglib代理生成的類為class com.cglib.UserDao$$EnhancerByCGLIB$$552188b6。
  4. 靜態(tài)代理在編譯時(shí)產(chǎn)生class字節(jié)碼文件，可以直接使用，效率高。
  5. 動(dòng)態(tài)代理必須實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口，通過反射代理方法，比較消耗系統(tǒng)性能，但可以減少代理類的數(shù)量，使用更靈活。
  6. cglib代理無需實(shí)現(xiàn)接口，通過生成類字節(jié)碼實(shí)現(xiàn)代理，比反射稍快，不存在性能問題，但cglib會(huì)繼承目標(biāo)對(duì)象，需要重寫方法，所以目標(biāo)對(duì)象不能為final類。
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