Java的三種代理模式簡述

一、代理模式是什麼

代理模式是一種設計模式,簡單說即是在不改變源碼的情況下,實現對目標對象的功能擴展。

比如有個歌手對象叫Singer,這個對象有一個唱歌方法叫sing()。

1 public class Singer{
2     public void sing(){
3         System.out.println("唱一首歌");
4     }  
5 }

假如你希望,通過你的某種方式生產出來的歌手對象,在唱歌前後還要想觀眾問好和答謝,也即對目標對象Singer的sing方法進行功能擴展

1 public void sing(){
2     System.out.println("向觀眾問好");
3     System.out.println("唱一首歌");
4     System.out.println("謝謝大傢");
5 }  

但是往往你又不能直接對源代碼進行修改,可能是你希望原來的對象還保持原來的樣子,又或許你提供的隻是一個可插拔的插件,甚至你有可能都不知道你要對哪個目標對象進行擴展。這時就需要用到java的代理模式瞭。網上好多用生活中的經理人的例子來解釋“代理”,看似通俗易懂,但我覺得不適合程序員去理解。程序員應該從代碼的本質入手。

二、Java的三種代理模式

想要實現以上的需求有三種方式,這一部分我們隻看三種模式的代碼怎麼寫,先不涉及實現原理的部分。

1.靜態代理

 1 public interface ISinger {
 2     void sing();
 3 }
 4 
 5 /**
 6  *  目標對象實現瞭某一接口
 7  */
 8 public class Singer implements ISinger{
 9     public void sing(){
10         System.out.println("唱一首歌");
11     }  
12 }
13 
14 /**
15  *  代理對象和目標對象實現相同的接口
16  */
17 public class SingerProxy implements ISinger{
18     // 接收目標對象,以便調用sing方法
19     private ISinger target;
20     public UserDaoProxy(ISinger target){
21         this.target=target;
22     }
23     // 對目標對象的sing方法進行功能擴展
24     public void sing() {
25         System.out.println("向觀眾問好");
26         target.sing();
27         System.out.println("謝謝大傢");
28     }
29 }

測試

 1 /**
 2  * 測試類
 3  */
 4 public class Test {
 5     public static void main(String[] args) {
 6         //目標對象
 7         ISinger target = new Singer();
 8         //代理對象
 9         ISinger proxy = new SingerProxy(target);
10         //執行的是代理的方法
11         proxy.sing();
12     }
13 }

  總結:其實這裡做的事情無非就是,創建一個代理類SingerProxy,繼承瞭ISinger接口並實現瞭其中的方法。隻不過這種實現特意包含瞭目標對象的方法,正是這種特征使得看起來像是“擴展”瞭目標對象的方法。假使代理對象中隻是簡單地對sing方法做瞭另一種實現而沒有包含目標對象的方法,也就不能算作代理模式瞭。所以這裡的包含是關鍵。

  缺點:這種實現方式很直觀也很簡單,但其缺點是代理對象必須提前寫出,如果接口層發生瞭變化,代理對象的代碼也要進行維護。如果能在運行時動態地寫出代理對象,不但減少瞭一大批代理類的代碼,也少瞭不斷維護的煩惱,不過運行時的效率必定受到影響。這種方式就是接下來的動態代理。

2.動態代理(也叫JDK代理)

跟靜態代理的前提一樣,依然是對Singer對象進行擴展

 1 public interface ISinger {
 2     void sing();
 3 }
 4 
 5 /**
 6  *  目標對象實現瞭某一接口
 7  */
 8 public class Singer implements ISinger{
 9     public void sing(){
10         System.out.println("唱一首歌");
11     }  
12 }

這回直接上測試,由於java底層封裝瞭實現細節(之後會詳細講),所以代碼非常簡單,格式也基本上固定。

調用Proxy類的靜態方法newProxyInstance即可,該方法會返回代理類對象

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h )
接收的三個參數依次為:

  • ClassLoader loader:指定當前目標對象使用類加載器,寫法固定
  • Class<?>[] interfaces:目標對象實現的接口的類型,寫法固定
  • InvocationHandler h:事件處理接口,需傳入一個實現類,一般直接使用匿名內部類

測試代碼

 1 public class Test{
 2     public static void main(String[] args) {
 3   Singer target = new Singer();
 4         ISinger proxy  = (ISinger) Proxy.newProxyInstance(
 5                 target.getClass().getClassLoader(),
 6                 target.getClass().getInterfaces(),
 7                 new InvocationHandler() {
 8                     @Override
 9                     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
10                         System.out.println("向觀眾問好");
11                         //執行目標對象方法
12                         Object returnValue = method.invoke(target, args);
13                         System.out.println("謝謝大傢");
14                         return returnValue;
15                     }
16                 });
17         proxy.sing();
18     }
19 }

總結:以上代碼隻有標黃的部分是需要自己寫出,其餘部分全都是固定代碼。由於java封裝瞭newProxyInstance這個方法的實現細節,所以使用起來才能這麼方便,具體的底層原理將會在下一小節說明。

缺點:可以看出靜態代理和JDK代理有一個共同的缺點,就是目標對象必須實現一個或多個接口,加入沒有,則可以使用Cglib代理。

3.Cglib代理

前提條件:

  • 需要引入cglib的jar文件,由於Spring的核心包中已經包括瞭Cglib功能,所以也可以直接引入spring-core-3.2.5.jar
  • 目標類不能為final
  • 目標對象的方法如果為final/static,那麼就不會被攔截,即不會執行目標對象額外的業務方法
1 /**
2  * 目標對象,沒有實現任何接口
3  */
4 public class Singer{
5 
6     public void sing() {
7         System.out.println("唱一首歌");
8     }
9 }

 1 /**
 2  * Cglib子類代理工廠
 3  */
 4 public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{
 5     // 維護目標對象
 6     private Object target;
 7 
 8     public ProxyFactory(Object target) {
 9         this.target = target;
10     }
11 
12     // 給目標對象創建一個代理對象
13     public Object getProxyInstance(){
14         //1.工具類
15         Enhancer en = new Enhancer();
16         //2.設置父類
17         en.setSuperclass(target.getClass());
18         //3.設置回調函數
19         en.setCallback(this);
20         //4.創建子類(代理對象)
21         return en.create();
22     }
23 
24     @Override
25     public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
26         System.out.println("向觀眾問好");
27         //執行目標對象的方法
28         Object returnValue = method.invoke(target, args);
29         System.out.println("謝謝大傢");
30         return returnValue;
31     }
32 }

這裡的代碼也非常固定,隻有標黃部分是需要自己寫出

測試

 1 /**
 2  * 測試類
 3  */
 4 public class Test{
 5     public static void main(String[] args){
 6         //目標對象
 7         Singer target = new Singer();
 8         //代理對象
 9         Singer proxy = (Singer)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
10         //執行代理對象的方法
11         proxy.sing();
12     }
13 }

總結:三種代理模式各有優缺點和相應的適用范圍,主要看目標對象是否實現瞭接口。以Spring框架所選擇的代理模式舉例

  • 在Spring的AOP編程中:
  • 如果加入容器的目標對象有實現接口,用JDK代理
  • 如果目標對象沒有實現接口,用Cglib代理

到此這篇關於Java的三種代理模式簡述的文章就介紹到這瞭,更多相關Java的三種代理模式內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!

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