java面試常見模式問題—代理模式

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  • 本篇總結的是 代理設計模式，後續會經常更新~
  • 代理模式最直觀的解釋就是，通過代理，將被代理對象 “增強”！(即，擴展被代理對象的功能)
  • 代理模式分為靜態代理，和動態代理：動態代理的代理類是動態生成的 ， 靜態代理的代理類是我們提前寫好的邏輯。
  • Java 中實現動態代理的方式有 2 種：
  • JDK 動態代理
  • CGLIB 動態代理

1、靜態代理

靜態代理角色分析：

  • 抽象角色 ：一般使用接口或者抽象類來實現。
  • 真實角色 ：被代理的角色。
  • 代理角色： 代理真實角色 ， 代理真實角色後 ，一般會做一些附屬的操作。
  • 調用方：使用代理角色來進行一些操作。

我們以租客租客租房子為例，涉及到的對象有：租客、中介、房東。（房東即為被代理對象，中介即為代理對象）

租客通過中介之手租住房東的房子，代理對象中介需要尋找租客租房，並從中獲取中介費用。

代碼實現：

Rent.java 即抽象角色

// 抽象角色：租房
public interface Rent {
   public void rent();
}

Host.java 即真實角色

// 真實角色: 房東，房東要出租房子
public class Host implements Rent{
   public void rent() {
       System.out.println("房屋出租");
  }
}

Proxy.java 即代理角色

//代理角色：中介
public class Proxy implements Rent {
   private Host host;
   public Proxy() { }
   public Proxy(Host host) {
       this.host = host;
  }
   // 租房
   public void rent(){
       seeHouse();
       host.rent();
       fare();
  }
   // 看房
   public void seeHouse(){
       System.out.println("帶房客看房");
  }
   // 收中介費
   public void fare(){
       System.out.println("收中介費");
  }
}

Client.java 調用方，即客戶

// 客戶類，一般客戶都會去找代理！
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       // 房東要租房
       Host host = new Host();
       // 中介幫助房東
       Proxy proxy = new Proxy(host);
       // 你去找中介！
       proxy.rent();
  }
}

靜態代理的缺點：

需要手動創建代理類，如果需要代理的對象多瞭，那麼代理類也越來越多。

為瞭解決，這個問題，就有瞭動態代理 ！

2、動態代理

說到動態代理，面試的時候肯定會問動態代理的兩種實現方式：

先來看公共的 UserService 接口，和 UserServiceImpl 實現類：

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public interface UserService {
    /**
     * 登錄
     */
    void login();
    /**
     * 登出
     */
    void logout();
}

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public class UserServiceImpl implements UserService{
    @Override
    public void login() {
        System.out.println("用戶登錄...");
    }
    @Override
    public void logout() {
        System.out.println("用戶推出登錄...");
    }
}

JDK 動態代理

代碼如下：

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public class JDKProxyFactory implements InvocationHandler {
    // 目標對象(被代理對象)
    private Object target;
    public JDKProxyFactory(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }
    /**
     * 創建代理對象
     *
     * @return
     */
    public Object createProxy() {
        // 1.得到目標對象的類加載器
        ClassLoader classLoader = target.getClass().getClassLoader();
        // 2.得到目標對象的實現接口
        Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
        // 3.第三個參數需要一個實現invocationHandler接口的對象
        Object newProxyInstance = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, this);
        return newProxyInstance;
    }
    /**
     * 真正執行代理增強的方法
     *
     * @param proxy  代理對象.一般不使用
     * @param method 需要增強的方法
     * @param args   方法中的參數
     * @return
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("JDK 動態代理：登錄/登出前邏輯校驗......");
        Object invoke = method.invoke(target, args);
        System.out.println("JDK 動態代理：登錄/登出後日志打印......");
        return invoke;
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 1.創建對象
        UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
        // 2.創建代理對象
        JDKProxyFactory jdkProxyFactory = new JDKProxyFactory(userService);
        // 3.調用代理對象的增強方法,得到增強後的對象
        UserService userServiceProxy = (UserService) jdkProxyFactory.createProxy();
        userServiceProxy.login();
        System.out.println("==================================");
        userServiceProxy.logout();
    }
}

輸出結果如下：

JDK 動態代理：登錄/登出前邏輯校驗……
用戶登錄…
JDK 動態代理：登錄/登出後日志打印……
==================================
JDK 動態代理：登錄/登出前邏輯校驗……
用戶推出登錄…
JDK 動態代理：登錄/登出後日志打印……

CGLIB 動態代理

代碼如下：

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public class CglibProxyFactory implements MethodInterceptor {
    // 目標對象(被代理對象)
    private Object target;
    // 使用構造方法傳遞目標對象
    public CglibProxyFactory(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }
    /**
     * 創建代理對象
     *
     * @return
     */
    public Object createProxy() {
        // 1.創建Enhancer
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 2.傳遞目標對象的class
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        // 3.設置回調操作
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }
    /**
     * 真正執行代理增強的方法
     * @param o 代理對象
     * @param method 要增強的方法
     * @param objects 要增強方法的參數
     * @param methodProxy 要增強的方法的代理
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib 動態代理：登錄/登出前邏輯校驗......");
        Object invoke = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("cglib 動態代理：登錄/登出後日志打印......");
        return invoke;
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 1.創建對象
        UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
        // 2.創建代理對象
        CglibProxyFactory cglibProxyFactory = new CglibProxyFactory(userService);
        // 3.調用代理對象的增強方法,得到增強後的對象
        UserService userServiceProxy = (UserService) cglibProxyFactory.createProxy();
        userServiceProxy.login();
        System.out.println("==================================");
        userServiceProxy.logout();
    }
}

測試結果如下：

cglib 動態代理：登錄/登出前邏輯校驗……
用戶登錄…
cglib 動態代理：登錄/登出後日志打印……
==================================
cglib 動態代理：登錄/登出前邏輯校驗……
用戶推出登錄…
cglib 動態代理：登錄/登出後日志打印……

面試題一：JDK動態代理和CGLIB動態代理區別？

① JDK 動態代理本質上是實現瞭被代理對象的接口，而 CGLib 本質上是繼承瞭被代理對象，覆蓋其中的方法。

② JDK 動態代理隻能對實現瞭接口的類生成代理，CGLib 則沒有這個限制。但是 CGLib 因為使用繼承實現，所以 CGLib 所以無法對 final 類、private 方法和 static方法進行代理。

③ JDK 動態代理是 JDK 裡自帶的，CGLib 動態代理需要引入第三方的 jar 包。

④ 在調用代理方法上，JDK動態代理是通過反射機制調用，CGLib 是通過 FastClass 機制直接調用。（看過一篇文章，介紹說 FastClass 簡單的理解，就是使用一個 index 下標作為入參，可以直接定位到要調用的方法直接，並進行調用）

在性能上，JDK1.7 之前，由於使用瞭 FastClass 機制，CGLib 在執行效率上比 JDK 快，但是隨著 JDK 動態代理的不斷優化，從 JDK 1.7 開始，JDK 動態代理已經明顯比 CGLib 更快瞭。

面試題二：JDK 動態代理為什麼隻能對實現瞭接口的類生成代理？

根本原因是通過 JDK 動態代理生成的類已經繼承瞭 Proxy 類，所以無法再使用繼承的方式去對類實現代理。

總結

文章會不定時更新，有時候一天多更新幾篇，如果幫助您復習鞏固瞭知識點，還請三連支持一下，後續會億點點的更新！希望大傢多多關註WalkonNet的其他內容！

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