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2021
10-15

java代理模式(jdk proxy)

什么是代理

举个栗子

比如有一家美国的大学,可以对全世界招生。但是对于家长来说,家长不能直接自己去找学校,家长没有能力去直接访问学校,或者说,美国学校不接受个人来访,那么此时就需要一个留学中介来帮助这家美国学校招

生,中介就是学校的代理。中介和学校要做的事情是一致:招生。对于家长来说,学校就是目标,留学中介就是代理。日常生活中,有许多代理的例子,比如:代购,房产中介,各种中介,换ip,商家厂家和买家。在开发中

也有同样的情况,比如,你有a类, 本来是调用c类的方法, 完成某个功能。 但是c不让a调用。 a -----不能调用 c的方法。在a 和 c 直接 创建一个 b 代理, c让b访问。 a --访问b---访问c。

原来的访问关系

通过代理的访问关系

什么是代理模式

百度百科

代理模式是指,为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下,一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象,而代理对象可以在客户类和目标对象之间起到中介的作用。

换句话说,使用代理对象,是为了在不修改目标对象的基础上,增强主业务逻辑。客户类真正的想要访问的对象是目标对象,但客户类真正可以访问的对象是代理对象。客户类对目标对象的访问是通过访问代理对象来实现

的。当然,代理类与目标类要实现同一个接口。

实现代理的方式

静态代理

静态代理是指,代理类在程序运行前就已经定义好.java 源文件,其与目标类的关系在程序运行前就已经确立。在程序运行前代理类已经编译为.class 文件。

举一个静态代理的例子

需求:用户需要购买 u 盘,u 盘厂家不单独接待零散购买,厂家规定一次最少购买 1000个以上,用户可以通过淘宝的代理商,或者微商哪里进行购买。淘宝上的商品,微商都是 u 盘工厂的代理商, 他们代理对 u 盘的销售业

务。用户购买-------代理商(淘宝,微商)----- u 盘厂家(金士顿,闪迪等不同的厂家)

1、定义业务接口

定义业务接口UsbSell(目标接口),其中含有抽象方法sell(int amout);sell是目标方法

public interface UsbSell {
    /**
     * 表示功能的,厂家和商家都要完成的功能
     * @param amount
     * @return
     */
    float sellUsb(int amount);
}

2、定义接口的实现类

目标类UsbKingFactory金士顿U盘,该类实现了接口

import school.xauat.service.UsbSell;
public class UsbKingFactory  implements UsbSell {
    @Override
    /**
     * 定义金士顿厂家的销售价格
     */
    public float sellUsb(int account) {
        return 75.0f;
    }
}

3、定义代理

TaoBao就是一个代理类,代理厂家销售U盘

import school.xauat.factory.UsbKingFactory;
import school.xauat.service.UsbSell;
public class Taobao implements UsbSell {
    //声明 商家代理的厂家具体是哪一家
    private UsbSell factory=new UsbKingFactory();
    @Override
    /**
     * 实现销售U盘的功能
     */
    public float sellUsb(int account) {
        float price=factory.sellUsb(account);
        //代理增强功能
        price+=25;
        return price;
    }
}

WeiShang也是一个代理类代理厂家销售U盘

import school.xauat.factory.UsbKingFactory;
import school.xauat.service.UsbSell;
public class Weishang implements UsbSell {
    //声明 商家代理的厂家具体是哪一家
    private UsbSell factory=new UsbKingFactory();
    @Override
    public float sellUsb(int amount) {
        float price=factory.sellUsb(amount);
        //代理增强功能
        price+=15;
        return price;
    }
}

4、客户端调用者,购买商品类

客户端可以通过Taobao和WeiShang两个代理来购买U盘

import school.xauat.business.Taobao;
import school.xauat.business.Weishang;
public class ShopMain {
    public static void main(String[] args) {
        Taobao taoBao=new Taobao();
        float price=taoBao.sellUsb(1);
        System.out.println(price);
        Weishang weishang=new Weishang();
        float price2=weishang.sellUsb(1);
        System.out.println(price2);
    }
}

根据以上过程,分析静态代理的优缺点

优点:实现简单,易于理解

缺点:

代码复杂,难于管理

代理类和目标类实现了相同的接口,每个代理都需要实现目标类的方法,这样就出现了大量的代码重复。如果接口增加一个方法,除了所有目标类需要实现这个方法外,所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。

代理类依赖目标类,代理类过多

代理类只服务于一种类型的目标类,如果要服务多个类型。势必要为每一种目标类都进行代理,静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了,代理类数量过多。

动态代理

动态代理是指代理类对象在程序运行时由 JVM 根据反射机制动态生成的。动态代理不需要定义代理类的.java 源文件。

动态代理其实就是 jdk 运行期间,动态创建 class 字节码并加载到 JVM。

动态代理的实现方式常用的有两种:使用 JDK 动态代理(这里主要讲),与通过 CGLIB 动态代理

CGLIB代理

CGLIB(Code Generation Library)是一个开源项目。是一个强大的,高性能,高质量的 Code 生成类库,它可以在运行期扩展 Java 类与实现 Java 接口。它广泛的被许多 AOP 的框架使用,例如 Spring AOP。使用 JDK 的

Proxy 实现代理,要求目标类与代理类实现相同的接口。若目标类不存在接口,则无法使用该方式实现。但对于无接口的类,要为其创建动态代理,就要使用 CGLIB 来实现。CGLIB 代理的生成原理是生成目标类的子类,而

子类是增强过的,这个子类对象就是代理对象。所以,使用CGLIB 生成动态代理,要求目标类必须能够被继承,即不能是 final 的类。cglib 经常被应用在框架中,例如 Spring ,Hibernate 等。Cglib 的代理效率高于 Jdk。对

于 cglib 一般的开发中并不使用。做了一个了解就可以。

JDK代理

jdk 动态代理是基于 Java 的反射机制实现的。使用 jdk 中接口和类实现代理对象的动态创 建。 Jdk 的动态要求目标对象必须实现接口,这是 java 设计上的要求。 从 jdk1.3 以来,java 语言通过 java.lang.reflect 包提供三个类

支持代理模式 Proxy, Method InovcationHandler

InvocationHandler接口

InvocationHandler 接口叫做调用处理器,负责完调用目标方法,并增强功能。通 过 代 理 对 象 执 行 目 标 接 口 中 的 方 法 , 会 把 方 法 的 调 用 分 派 给 调 用 处 理 器(InvocationHandler)的实现类,执行实现类中的 i

nvoke()方法,我们需要把功能代理写在 invoke()方法中 。

在 invoke 方法中可以截取对目标方法的调用。在这里进行功能增强。Java 的动态代理是建立在反射机制之上的。实现了 InvocationHandler 接口的类用于加强目标类的主业务逻辑。这个接口中有一个方法 invoke(),具体加

强的代码逻辑就是定义在该方法中的。通过代理对象执行接口中的方法时,会自动调用 invoke()方法。

invoke()方法的介绍如下:

public Object invoke ( Object proxy, Method method, Object[] args)

proxy:代表生成的代理对象

method:代表目标方法

args:代表目标方法的参数

第一个参数 proxy 是 jdk 在运行时赋值的,在方法中直接使用,第二个参数后面介绍,第三个参数是方法执行的参数, 这三个参数都是 jdk 运行时赋值的,无需程序员给出。

Method类

invoke()方法的第二个参数为 Method 类对象,该类有一个方法也叫 invoke(),可以调用目标方法。这两个 invoke()方法,虽然同名,但无关。

public Object invoke ( Object obj, Object... args)

obj:表示目标对象

args:表示目标方法参数,就是其上一层 invoke 方法的第三个参数

该方法的作用是:调用执行 obj 对象所属类的方法,这个方法由其调用者 Method 对象确定。

在代码中,一般的写法为

method.invoke(target, args);

其中,method 为上一层 invoke 方法的第二个参数。这样,即可调用了目标类的目标方法。

Proxy类

通 过 JDK 的 java.lang.reflect.Proxy 类 实 现 动 态 代 理 , 会 使 用 其 静 态 方 法newProxyInstance(),依据目标对象、业务接口及调用处理器三者,自动生成一个动态代理对象。

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

loader:目标类的类加载器,通过目标对象的反射可获取

interfaces:目标类实现的接口数组,通过目标对象的反射可获取

handler:调用处理器。

jdk动态代理的实现步骤

jdk 动态代理是代理模式的一种实现方式,其只能代理接口。

实现步骤

1、新建一个接口,作为目标接口

2、为接口创建一个实现类,是目标类

3、创建类实现 java.lang.reflect.InvocationHandler 接口,调用目标方法并增加其他功能代码

4、创建动态代理对象,使用 Proxy.newProxyInstance()方法,并把返回值强制转为接口类型。

举例

1、创建目标接口,定义目标接口功能

2、为接口创建实现类

以上两步同静态代理

3、创建InvocationHandler接口的实现类,调用目标方法和增加其他代码功能

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class MySellHandler implements InvocationHandler {
    //目标对象
    private Object target=null;
    public MySellHandler(Object target){
        this.target=target;
    }
    @Override
    /**
     * 实现InvocationHandler接口的实现类,在invoke方法中完成代理类的功能
     *      -调用目标方法
     *      -功能增强
     */
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object result=null;
        result=method.invoke(target,args);

        //功能增强
        //这里为了简化,我们将功能增强定义为加价25元
        if (result!=null){
            float price=(float)result;
            price=price+25;
            result=price;
        }
        return result;
    }
}

这里的target对象相当于静态代理中的TaoBao和WeiShang

4、模拟客户购买U盘,使用proxy.newProxyInstance创建Proxy代理对象并且使返回值为目标接口类型

import school.xauat.factory.UsbKingFactory;
import school.xauat.handler.MySellHandler;
import school.xauat.service.UsbSell;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class MainShop {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建目标对象
        Class c=UsbKingFactory.class;
        Object obj=c.newInstance();
        //获得目标类的类加载器
        ClassLoader loader =UsbKingFactory.class.getClassLoader();
        //获取目标类实现的接口数组
        Class<?>[]interfaces=obj.getClass().getInterfaces();
        //创建InvocationHandler对象
        InvocationHandler handler=new MySellHandler(obj);
        //创建代理对象
        UsbSell proxy=(UsbSell) Proxy.newProxyInstance(loader,interfaces,handler);
        //通过这个代理执行方法
        float price=proxy.sell(1);
        System.out.println(price);
    }
}

静态代理

动态代理

UML图

总结

本篇文章就到这里了,希望能给你带来帮助,也希望您能够多多关注自学编程网的更多内容!

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