Java設(shè)計(jì)模式之代理模式怎么實(shí)現(xiàn)

今天小編給大家分享一下Java設(shè)計(jì)模式之代理模式怎么實(shí)現(xiàn)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識(shí)，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

一、引出問題

上篇文章老王和小王組裝電腦雖然完美結(jié)束了，但是老王和小王的爭吵卻并沒有結(jié)束。老王決定將小王掃地出門，并把小王住的房子出租，租金用來彌補(bǔ)游戲本的花銷。

老王花費(fèi)很大的功夫，搞清楚了各種租房平臺(tái)的規(guī)則并發(fā)布了房源信息，接著鄰居提醒他：房子租出去并不代表躺著收租金了，有一天租客提出一些額外的要求，在合同允許的范圍內(nèi)，你也要盡量滿足他們（為了便于理解，現(xiàn)實(shí)當(dāng)然不存在啦），房子租出去后物業(yè)有問題你還要和物業(yè)協(xié)調(diào)。

老王開始思考，如果我直租給租客，會(huì)面臨兩個(gè)問題：

①我需要了解租房的全過程，我自己的事和租房的事嚴(yán)重的耦合了。

②租客提出的一些要求我不得不介入到其中，我不得不改變我自己的行程安排。

我應(yīng)該想到一種辦法，

第一點(diǎn)，將業(yè)務(wù)和功能解耦，業(yè)務(wù)層專注業(yè)務(wù)，比如網(wǎng)絡(luò)接口請求，業(yè)務(wù)層只需要知道該調(diào)哪個(gè)接口請求方法，而不需要知道這個(gè)接口請求是如何發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請求的。

第二點(diǎn)，創(chuàng)建一個(gè)切面，在這個(gè)切面中增加一些通用的附加操作，比如注解解析，日志上報(bào)等，避免這些通用操作在每個(gè)接口方法都要寫一遍。

老王靈感一閃：我可以給我的房子找一個(gè)一個(gè)代理，以控制對這個(gè)房子的管理。即通過代理管理房子.這樣做的好處是:可以在目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)額外的功能操作,即擴(kuò)展目標(biāo)的功能。

這實(shí)際上就是靜態(tài)代理。

二、靜態(tài)代理

代理模式：為一個(gè)對象提供一個(gè)替身，以控制對這個(gè)對象的訪問。即通過代理對象訪問目標(biāo)對象.這樣做的好處是:可以在目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)額外的功能操作,即擴(kuò)展目標(biāo)對象的功能。

也即在靜態(tài)代理中應(yīng)該有三個(gè)角色：

①代理對象，消費(fèi)端通過它來訪問實(shí)際的對象（中介）

②實(shí)際被代理的對象（老王房子）

③一組可以被代理的行為的集合，通常是一個(gè)接口（老王和中介之間的約定事件）

老王與中介的約定接口：

/**
 * 代理行為的集合（接口）
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public interface HostAgreement {

    // 房子出租
    void rent();
}

實(shí)際對象類（老王）：

/**
 * 目標(biāo)對象
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class Host implements HostAgreement {

    /**
     * 目標(biāo)對象的原始方法
     */
    @Override
    public void rent() {
        System.out.println(" 這個(gè)房子要出租...");
    }
}

代理類（中介）：

/**
 * 實(shí)際對象的代理
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class HostProxy implements HostAgreement {

    // 目標(biāo)對象，通過接口來聚合
    private HostAgreement target;

    //構(gòu)造器
    public HostProxy(HostAgreement target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void rent() {
        System.out.println("房子出租前，裝修一下....");
        target.rent();
        System.out.println("房子出租后，與物業(yè)協(xié)調(diào)....");//方法
    }

}

客戶類：

/**
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建目標(biāo)對象(被代理對象)
        Host hostTarget = new Host();
        //創(chuàng)建代理對象, 同時(shí)將被代理對象傳遞給代理對象
        HostProxy hostProxy = new HostProxy(hostTarget);
        //通過代理對象，調(diào)用到被代理對象的方法
        hostProxy.rent();
    }

}

這樣就很好的解決了老王想到的問題，老王心滿意足的看著自己的成果。

但中介看著老王的方案開始小聲的嘀咕了，我一個(gè)人管那么多的房子，每一個(gè)房東都讓我實(shí)現(xiàn)一個(gè)代理類，那我就會(huì)有很多的代理類，這是個(gè)問題呀！還有就是，有一天協(xié)議變動(dòng)了，我們倆都要做許多工作。

最好是不要讓我實(shí)現(xiàn)我們之間的協(xié)議（接口）了。

老王開始改造他的方案了。

三、動(dòng)態(tài)代理Jdk

老王突然想到，使用jdk的動(dòng)態(tài)代理可以很好的解決這個(gè)問題。

Jdk代理對象的生成，是利用JDK的API，動(dòng)態(tài)的在內(nèi)存中構(gòu)建代理對象動(dòng)態(tài)代理，也叫做：JDK代理、接口代理。

我們對代碼進(jìn)行改造。

目標(biāo)對象和目標(biāo)對象的協(xié)議保持不變，我們需要修改也就是中介（代理類）的代碼。

代理類：

/**
 * 代理類
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class HostProxy {

    //維護(hù)一個(gè)目標(biāo)對象 , Object
    private Object target;

    //構(gòu)造器 ， 對target 進(jìn)行初始化
    public HostProxy(Object target) {

        this.target = target;
    }

    //給目標(biāo)對象 生成一個(gè)代理對象
    public Object getProxyInstance() {

        //說明
      /*
       *  //1. ClassLoader loader ： 指定當(dāng)前目標(biāo)對象使用的類加載器, 獲取加載器的方法固定
            //2. Class<?>[] interfaces: 目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)的接口類型，使用泛型方法確認(rèn)類型
            //3. InvocationHandler h : 事情處理，執(zhí)行目標(biāo)對象的方法時(shí)，會(huì)觸發(fā)事情處理器方法, 會(huì)把當(dāng)前執(zhí)行的目標(biāo)對象方法作為參數(shù)傳入
       */
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {

                    /**
                     * 該方法會(huì)調(diào)用目標(biāo)對象的方法
                     * @param proxy
                     * @param method
                     * @param args
                     * @return
                     * @throws Throwable
                     */
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println("房子出租前，裝修一下....");
                        //反射機(jī)制調(diào)用目標(biāo)對象的方法
                        Object returnVal = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("房子出租后，與物業(yè)協(xié)調(diào)....");
                        return returnVal;
                    }
                });
    }

}

客戶端：

/**
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        //創(chuàng)建目標(biāo)對象
        HostAgreement hostAgreement = new Host();
        //給目標(biāo)對象，創(chuàng)建代理對象, 可以轉(zhuǎn)成 ITeacherDao
        HostAgreement hostProxy = (HostAgreement)new HostProxy(hostAgreement).getProxyInstance();
        // proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 內(nèi)存中動(dòng)態(tài)生成了代理對象
        //通過代理對象，調(diào)用目標(biāo)對象的方法
        hostProxy.rent();
    }

}

這樣就很好的解決了中介實(shí)現(xiàn)協(xié)議（接口）的問題，無論房子怎么變化，中介都能很完美的實(shí)現(xiàn)代理。

中介想讓老王給他講講，Proxy.newProxyInstance（）怎么就能完美的解決這個(gè)問題了。

老王擼起袖子開始給他講實(shí)現(xiàn)原理。

在我們用Proxy.newProxyInstance實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的時(shí)候，有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)便是classloader。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                      Class<?>[] interfaces,
                                      InvocationHandler h)

在我們的代碼中classloader就是目標(biāo)對象的類加載器。

第二個(gè)參數(shù)是 目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)的接口類型，使用泛型方法確認(rèn)類型，我們使用java的反射target.getClass().getInterfaces()獲取到了接口類型。

第三個(gè)參數(shù)是實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口，并實(shí)現(xiàn)它唯一的方法invoke()，invoke其實(shí)就會(huì)執(zhí)行我們的目標(biāo)方法，我們就可以在invoke前后去做一些事。比如，房子出租前，裝修一下或者房子出租后，與物業(yè)協(xié)調(diào)。

中介聽完心滿意足的離開了，老王總覺得哪里不對，中介都從協(xié)議中抽出來了，那我為什么還要被協(xié)議約束著呢？我何不也從協(xié)議（接口）中抽離出來。

我們查閱書籍覺得Cglib或許能幫到他。

四、動(dòng)態(tài)代理Cglib

1、概念及實(shí)現(xiàn)

CGLIB是一個(gè)強(qiáng)大的、高性能的代碼生成庫。采用非常底層的字節(jié)碼技術(shù)，對指定目標(biāo)類生成一個(gè)子類，并對子類進(jìn)行增強(qiáng)，其被廣泛應(yīng)用于AOP框架（Spring、dynaop）中，用以提供方法攔截操作。

CGLIB代理主要通過對字節(jié)碼的操作，為對象引入間接級(jí)別，以控制對象的訪問。我們知道Java中有一個(gè)動(dòng)態(tài)代理也是做這個(gè)事情的，那我們?yōu)槭裁床恢苯邮褂肑ava動(dòng)態(tài)代理，而要使用CGLIB呢？答案是CGLIB相比于JDK動(dòng)態(tài)代理更加強(qiáng)大，JDK動(dòng)態(tài)代理雖然簡單易用，但是其有一個(gè)致命缺陷是，只能對接口進(jìn)行代理。如果要代理的類為一個(gè)普通類、沒有接口，那么Java動(dòng)態(tài)代理就沒法使用了。

老王覺得這些概念都不說人話，不如老王直接著手改造項(xiàng)目。

CGLIB是一個(gè)第三方的類庫，首先需要引入依賴。

<dependency>
        <groupId>cglib</groupId>
        <artifactId>cglib</artifactId>
        <version>2.2.2</version>
</dependency>

現(xiàn)在只需要兩個(gè)角色即可，代理類和目標(biāo)類。

目標(biāo)類：

/**
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class Host {
    /**
     * 租房方法
     */
    public void rent() {

        System.out.println("這個(gè)房子要出租...");

    }
}

代理類：

/**
 * 代理類
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class HostProxy implements MethodInterceptor {

    //維護(hù)一個(gè)目標(biāo)對象
    private Object target;

    //構(gòu)造器，傳入一個(gè)被代理的對象
    public HostProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    //返回一個(gè)代理對象:  是 target 對象的代理對象
    public Object getProxyInstance() {
        //1. 創(chuàng)建一個(gè)工具類
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //2. 設(shè)置父類
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //3. 設(shè)置回調(diào)函數(shù)
        enhancer.setCallback(this);
        //4. 創(chuàng)建子類對象，即代理對象
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {

        System.out.println("房子出租前，裝修一下....");
        Object returnVal = method.invoke(target, args);
        System.out.println("房子出租后，與物業(yè)協(xié)調(diào)....");
        return returnVal;

    }

}

客戶類：

/**
 * @author tcy
 * @Date 02-08-2022
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        //創(chuàng)建目標(biāo)對象
        Host HostTarget = new Host();
        //獲取到代理對象，并且將目標(biāo)對象傳遞給代理對象
        Host Hostproxy = (Host)new HostProxy(HostTarget).getProxyInstance();
        //執(zhí)行代理對象的方法，觸發(fā)intecept 方法，從而實(shí)現(xiàn) 對目標(biāo)對象的調(diào)用
        Hostproxy.rent();
    }

}

現(xiàn)在不僅老王和中介都不需要實(shí)現(xiàn)接口了，而且完美的實(shí)現(xiàn)了他們之間的功能。

jdk和CGLIB實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的區(qū)別我們對比一下：

2、JDK動(dòng)態(tài)代理與CGLIB對比

JDK動(dòng)態(tài)代理：基于Java反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)，必須要實(shí)現(xiàn)了接口的業(yè)務(wù)類才生成代理對象。

CGLIB動(dòng)態(tài)代理：基于ASM機(jī)制實(shí)現(xiàn)，通過生成業(yè)務(wù)類的子類作為代理類。

JDK Proxy的優(yōu)勢：

最小化依賴關(guān)系、代碼實(shí)現(xiàn)簡單、簡化開發(fā)和維護(hù)、JDK原生支持，比CGLIB更加可靠，隨JDK版本平滑升級(jí)。而字節(jié)碼類庫通常需要進(jìn)行更新以保證在新版Java上能夠使用。

基于CGLIB的優(yōu)勢：

無需實(shí)現(xiàn)接口，達(dá)到代理類無侵入，只操作關(guān)心的類，而不必為其他相關(guān)類增加工作量。高性能。

靜態(tài)代理和JDK代理模式都要求目標(biāo)對象是實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口,但是有時(shí)候目標(biāo)對象只是一個(gè)單獨(dú)的對象,并沒有實(shí)現(xiàn)任何的接口,這個(gè)時(shí)候可使用目標(biāo)對象子類來實(shí)現(xiàn)代理-這就是Cglib。

為了讓代理模式理解的更加深刻，我們來看代理模式在兩個(gè)經(jīng)典框架SpringAop和Mybtis中的應(yīng)用。

五、典型應(yīng)用

1、在SpringAop的運(yùn)用

動(dòng)態(tài)代理一個(gè)顯著的作用就是，在不改變目標(biāo)對象的前提下，能增強(qiáng)目標(biāo)對象的功能，這其實(shí)就是AOP的核心。

AOP（Aspect Oriented Programming）是基于切面編程的，可無侵入的在原本功能的切面層添加自定義代碼，一般用于日志收集、權(quán)限認(rèn)證等場景。

SpringAop同時(shí)實(shí)現(xiàn)了Jdk的動(dòng)態(tài)代理和Cglib的動(dòng)態(tài)代理。

運(yùn)用動(dòng)態(tài)代理直接作用到需要增強(qiáng)的方法上面，而不改變我們原本的業(yè)務(wù)代碼。

2、在MyBatis的運(yùn)用

在Mybitis實(shí)現(xiàn)的是Jdk的動(dòng)態(tài)代理。

源碼中有一個(gè)MapperProxyFactory類，其中有一個(gè)方法。

//構(gòu)建handler的過程。
protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
  //標(biāo)準(zhǔn)的類加載器，接口，以及invocationHandler接口實(shí)現(xiàn)。
  return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}

Proxy.newProxyInstance()正是我們在Jdk動(dòng)態(tài)代理中的使用。

以上就是“Java設(shè)計(jì)模式之代理模式怎么實(shí)現(xiàn)”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會(huì)為大家更新不同的知識(shí)，如果還想學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。