概述
由于一些特定原因某些對(duì)象不適合或者不能直接引用目標(biāo)對(duì)象，這時(shí)就可以使用代理模式。代理模式為目標(biāo)對(duì)象提供一個(gè)代理以控制訪問對(duì)象對(duì)目標(biāo)對(duì)象的訪問。客戶端只能直接訪問代理對(duì)象，不能直接訪問目標(biāo)對(duì)象，這么做確保了目標(biāo)對(duì)象的安全。生活中一個(gè)常見的例子就是買房，客戶想買房，房東想賣房，此時(shí)客戶是客戶端，房東是服務(wù)端，但一般情況下房東不會(huì)直接帶客戶看房，這個(gè)工作通常由中介完成。還是從客戶的視角看，不論是中介還是房東，他們都是服務(wù)端，提供同樣的賣房服務(wù)，也就是說客戶會(huì)將中介看成一個(gè)抽象房東，同樣能提供賣房服務(wù)。
實(shí)現(xiàn)
Java 中的代理按照代理類生成時(shí)機(jī)不同又分為靜態(tài)代理和動(dòng)態(tài)代理。靜態(tài)代理代理類在編譯期就生成，而動(dòng)態(tài)代理代理類則是在 Java 運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成。動(dòng)態(tài)代有JDK 代理和CGLib 代理兩種。
代理模式包含如下幾個(gè)角色：
- 抽象主題（Subject）類： 通過接口或抽象類聲明真實(shí)主題和代理對(duì)象實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)方法。
- 真實(shí)主題（Real Subject）類： 實(shí)現(xiàn)了抽象主題中的具體業(yè)務(wù)，是代理對(duì)象所代表的真實(shí)對(duì)象，是最終要引用的對(duì)象。
- 代理（Proxy）類 ： 提供了與真實(shí)主題相同的接口，其內(nèi)部含有對(duì)真實(shí)主題的引用，它可以訪問、控制或擴(kuò)展真實(shí)主題的功能 。
靜態(tài)代理
實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于代理類通過組合的方式調(diào)用目標(biāo)對(duì)象的功能。以租房為例：
首先定義一個(gè)接口定義租房業(yè)務(wù)。
public interface IRentHouse {
void rentHouse();
}
IRentHouse 就是抽象主題類，接著定義其實(shí)現(xiàn)類，也就是真實(shí)主題類：
public class RentHouse implements IRentHouse{
@Override
public void rentHouse() {
System.out.println("房東租房");
}
}
租房一般通過中介，所以還需要定義一個(gè)中介類作為代理，向客戶提供租房服務(wù)：
public class IntermediaryProxy implements IRentHouse {
private RentHouse rentHouse;
public IntermediaryProxy() {
rentHouse = new RentHouse();
}
@Override
public void rentHouse() {
System.out.println("審查租房人資質(zhì)");
if (isQualified()) {
System.out.println("資質(zhì)審查通過");
rentHouse.rentHouse();
System.out.println("收取中介費(fèi)");
} else {
System.out.println("資質(zhì)審核失敗");
}
}
private boolean isQualified() {
return new Random().nextBoolean();
}
}
在中介類中通過組合的方式完成代理，同時(shí)能夠?qū)φ{(diào)用者進(jìn)行安全檢查。最后就是客戶端；
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建中介代理
IntermediaryProxy proxy = new IntermediaryProxy();
proxy.rentHouse();
}
}
測(cè)試結(jié)果：
審查租房人資質(zhì)
資質(zhì)審查通過
房東租房
收取中介費(fèi)
在租房這個(gè)場(chǎng)景，客戶既可以通過中介租房，也可以直接找到房東租房，因此該場(chǎng)景下的真實(shí)主題類并沒有設(shè)置為私有。
動(dòng)態(tài)代理
JDK 動(dòng)態(tài)代理
JDK 提供了動(dòng)態(tài)代理，Java 提供了一個(gè)類 Proxy，它并不是上述所說的代理對(duì)象的類，而是提供了一個(gè)創(chuàng)建代理對(duì)象的靜態(tài)方法
（newProxyInstance方法）來獲取代理對(duì)象。
還是先定義業(yè)務(wù)接口：
public interface SellTickets {
// 賣票接口
void sell();
}
然后是業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)類，即真實(shí)主題類：
public class TrainStation implements SellTickets {
public void sell() {
System.out.println("火車站賣票");
}
}
接著是代理類工廠：
public class ProxyFactory {
private final TrainStation trainStation = new TrainStation();
/*
newProxyInstance()方法參數(shù)說明：
ClassLoader loader ：類加載器，用于加載代理類，使用真實(shí)對(duì)象的類加載器即可
Class<?>[] interfaces ：真實(shí)對(duì)象所實(shí)現(xiàn)的接口，代理模式真實(shí)對(duì)象和代理對(duì)象實(shí)現(xiàn)相同的接口
InvocationHandler h ：代理對(duì)象的調(diào)用處理程序
*/ public Object getProxyObjet() {
return Proxy.newProxyInstance(trainStation.getClass().getClassLoader(), trainStation.getClass().getInterfaces(),
/*
InvocationHandler中invoke方法參數(shù)說明(指定業(yè)務(wù)邏輯順序)：
proxy ： 代理對(duì)象
method ： 對(duì)應(yīng)于在代理對(duì)象上調(diào)用的接口方法的 Method實(shí)例
args ： 代理對(duì)象調(diào)用接口方法時(shí)傳遞的實(shí)際參數(shù)
*/ (proxy, method, args) -> {
System.out.println("收取一定的費(fèi)用");
return method.invoke(trainStation, args);
});
}
}
最后是客戶端：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ProxyFactory factory = new ProxyFactory();
SellTickets proxyObject = (SellTickets) factory.getProxyObjet();
proxyObject.sell();
System.out.println(proxyObject.getClass());
}
}
通過反編譯看一下動(dòng)態(tài)代理類的結(jié)構(gòu)：
public final class $Proxy0
extends Proxy
implements SellTickets {
private static Method m3;
public final void sell() {
try {
// h是Proxy中的一個(gè)成員變量InvocationHandler（接口），調(diào)用的invoke方法就是我們重寫實(shí)現(xiàn)的方法。
this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error | RuntimeException throwable) {
throw throwable;
}
catch (Throwable throwable) {
throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
}
}
public $Proxy0(InvocationHandler invocationHandler) {
super(invocationHandler);
}
static {
try {
// 獲取的是接口（SellTickets）中的sell方法。
m3 = Class.forName("com.pcx.proxy.jdk_demo.SellTickets").getMethod("sell", new Class[0]);
return;
}
catch (NoSuchMethodException noSuchMethodException) {
throw new NoSuchMethodError(noSuchMethodException.getMessage());
}
catch (ClassNotFoundException classNotFoundException) {
throw new NoClassDefFoundError(classNotFoundException.getMessage());
}
}
}
調(diào)用流程總結(jié)：
- 調(diào)用代理對(duì)象的
sell()方法； - 根據(jù)多態(tài)的特性，執(zhí)行的是代理類Proxy0中的
sell()方法； -
Proxy0中的
sell()方法調(diào)用的是InvocationHandler對(duì)象的invoke()方法； - 查看接口實(shí)現(xiàn)，調(diào)用具體的實(shí)現(xiàn)方法；
-
invoke()方法通過反射執(zhí)行了真實(shí)類的對(duì)應(yīng)方法。
CGLIB 動(dòng)態(tài)代理
CGLIB是一個(gè)功能強(qiáng)大，高性能的代碼生成包。它為沒有實(shí)現(xiàn)接口的類提供代理，為 JDK 的動(dòng)態(tài)代理提供了很好的補(bǔ)充。想要使用 CGLIB 需要一下配置：
<dependency>
<groupId>cglib</groupId>
<artifactId>cglib</artifactId>
<version>2.2.2</version>
</dependency>
測(cè)試代碼如下：
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
public TrainStation getProxyObject() {
// 創(chuàng)建Enhancer類，類似于JDK代理中的Proxy
Enhancer enhancer = new Enhancer();
// 設(shè)置父類的字節(jié)碼對(duì)象
enhancer.setSuperclass(TrainStation.class);
// 設(shè)置回調(diào)函數(shù)
enhancer.setCallback(this);
// 創(chuàng)建代理對(duì)象
TrainStation proxyObject = (TrainStation) enhancer.create();
return proxyObject;
}
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
/*
intercept方法參數(shù)說明：
o ： 代理對(duì)象
method ： 真實(shí)對(duì)象中的方法的Method實(shí)例
args ： 實(shí)際參數(shù)
methodProxy ：代理對(duì)象中的方法的method實(shí)例
*/
System.out.println("收取cglib服務(wù)費(fèi)");
// 調(diào)用目標(biāo)對(duì)象的方法
methodProxy.invokeSuper(o, objects);
return null;
}
}
小結(jié)
JDK 動(dòng)態(tài)代理通過反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)，CGLIB 則采用 ASM 字節(jié)碼生成框架，使用字節(jié)碼技術(shù)生成代理類。在 JDK1.6 之前 CGLIB 比反射效率高，但是 JDK1.8 之后 JDK 代理的效率會(huì)高于 CGLIB 代理，所以如果有接口使用 JDK 動(dòng)態(tài)代理，如果沒有接口使用 CGLIB 代理，此外，CGLib 不能對(duì)聲明為 final 的類或者方法進(jìn)行代理，因?yàn)?CGLib 原理是動(dòng)態(tài)生成被代理類的子類。
動(dòng)態(tài)代理的最大優(yōu)勢(shì)是將業(yè)務(wù)接口，即抽象主題類中聲明的所有方法都被轉(zhuǎn)移到調(diào)用處理器一個(gè)集中的方法中處理 InvocationHandler.invoke，而靜態(tài)代理需要中轉(zhuǎn)每一個(gè)方法；此外，如果接口增加了一個(gè)方法，靜態(tài)代理模式所有的真實(shí)主題類和代理類都需要實(shí)現(xiàn)該方法，而動(dòng)態(tài)代理不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題。
總結(jié)
使用場(chǎng)景
- 延遲初始化 （虛擬代理）。如果有一個(gè)偶爾使用的重量級(jí)服務(wù)對(duì)象，一直保持該對(duì)象運(yùn)行會(huì)消耗系統(tǒng)資源時(shí)，可使用代理模式；
- 如果你只希望特定客戶端使用服務(wù)對(duì)象，這里的對(duì)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(dòng)的程序 （包括惡意程序），此時(shí)可使用代理模式；
- 本地執(zhí)行遠(yuǎn)程服務(wù) （遠(yuǎn)程代理），適用于服務(wù)對(duì)象位于遠(yuǎn)程服務(wù)器上的情形；
- 適用于需要緩存客戶請(qǐng)求結(jié)果并對(duì)緩存生命周期進(jìn)行管理時(shí)，特別是當(dāng)返回結(jié)果的體積非常大時(shí)。
優(yōu)點(diǎn)
- 代理模式在客戶端與目標(biāo)對(duì)象之間起到一個(gè)中介和保護(hù)目標(biāo)對(duì)象的作用；
- 代理對(duì)象可以擴(kuò)展目標(biāo)對(duì)象的功能；
- 代理模式能將客戶端與目標(biāo)對(duì)象分離，在一定程度上降低了系統(tǒng)的耦合度；
- 虛擬代理通過使用一個(gè)小對(duì)象來代表一個(gè)大對(duì)象，可以減少系統(tǒng)資源的消耗，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化并提高運(yùn)行速度。
缺點(diǎn)文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-661975.html
- 增加了系統(tǒng)復(fù)雜度；
- 服務(wù)響應(yīng)可能會(huì)延遲。
補(bǔ)充說明
- 外觀模式與代理模式的相似之處在于它們都緩存了一個(gè)復(fù)雜實(shí)體并自行對(duì)其進(jìn)行初始化。區(qū)別在于代理類與其服務(wù)對(duì)象遵循同一接口，使得自己和服務(wù)對(duì)象可以互換；
- 裝飾這模式和代理模式同樣有相似的結(jié)構(gòu)，但是其意圖卻非常不同。這兩個(gè)模式的構(gòu)建都基于組合原則，也就是說一個(gè)對(duì)象應(yīng)該將部分工作委派給另一個(gè)對(duì)象。兩者之間的不同之處在于代理模式通常自行管理其服務(wù)對(duì)象的生命周期，而裝飾這模式的生成則總是由客戶端進(jìn)行控制。
往期回顧
- 【Java設(shè)計(jì)模式004】建造者模式
- 【Java設(shè)計(jì)模式003】原型模式
- 【Java設(shè)計(jì)模式002】工廠模式
- 【Java設(shè)計(jì)模式001】單例模式
文中難免會(huì)出現(xiàn)一些描述不當(dāng)之處（盡管我已反復(fù)檢查多次），歡迎在留言區(qū)指正，相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)也可進(jìn)行分享，希望大家都能有所收獲??！如果覺得我的文章寫得還行，不妨支持一下。你的每一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)、關(guān)注、點(diǎn)贊、評(píng)論都是對(duì)我最大的支持！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-661975.html
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