代理模式

定义：为另一个对象提供一个替身或占位符以控制这个对象的访问。

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Java设计模式（七） Spring AOP JDK动态代理 vs. Cglib

1、JDK自带的动态代理(代理必须实现接口)

理解

动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成，无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作，而且提高了软件系统的可扩展性，因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。

我们知道，所谓代理，就是需要代理类和被代理类有相同的对外接口或者说成服务，所以代理类一般都必须实现了所有被代理类已实现的接口，因为接口就是制定了一系列对外服务的标准。

 

正因为动态代理有这样灵活的特性，所以我们在设计动态代理类（DynamicProxy）时不用显式地让它实现与真实主题类（RealSubject）相同的接口（interface），而是把这种实现推迟到运行时。

 

为了能让DynamicProxy类能够在运行时才去实现RealSubject类已实现的一系列接口并执行接口中相关的方法操作，需要让DynamicProxy类实现JDK自带的java.lang.reflect.InvocationHandler接口，该接口中的invoke()方法能够让DynamicProxy实例在运行时调用被代理类的“对外服务”，即调用被代理类需要对外实现的所有接口中的方法，也就是完成对真实方法的调用，Java帮助文档中称这些真实方法为处理程序。

 

按照上面所述，我们肯定必须先把被代理类RealSubject已实现的所有interface都加载到JVM中，不然JVM怎么能够找到这些方法呢？明白了这个道理，那么我们就可以创建一个被代理类的实例，获得该实例的类加载器ClassLoader。

 

所谓的类加载器ClassLoader，就是具有某个类的类定义，即类的内部相关结构（包括继承树、方法区等等）。

 

更重要的是，动态代理模式可以使得我们在不改变原来已有的代码结构的情况下，对原来的“真实方法”进行扩展、增强其功能，并且可以达到控制被代理对象的行为的目的。请详看下面代码中的DynamicProxy类，其中必须实现的invoke()方法在调用被代理类的真实方法的前后都可进行一定的特殊操作。这是动态代理最明显的优点。

 

虽然都是根据自己看了书之后的理解说了这么多，不知道能不能让人明白，这里先给出动态代理的类图吧，如下：

具体代码实现如下：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

//抽象主题类,这里不能用abstract抽象类，一定要是interface
interface AbstractSubject {
    public abstract void request();
}

// 真实主题类，即被代理类
class RealSubject implements AbstractSubject {
    public void request() {
        System.out.println("RealSubject's request() ...");
    }
}

// 动态代理类，实现InvocationHandler接口
class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    // 被代理类的实例
    Object obj = null;

    // 将被代理者的实例传进动态代理类的构造函数中
    public DynamicProxy(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    /**
     * 覆盖InvocationHandler接口中的invoke()方法
     *
     * 更重要的是，动态代理模式可以使得我们在不改变原来已有的代码结构
     * 的情况下，对原来的“真实方法”进行扩展、增强其功能，并且可以达到
     * 控制被代理对象的行为，下面的before、after就是我们可以进行特殊
     * 代码切入的扩展点了。
     */
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        /*
         * before ：doSomething();
         */
        Object result = method.invoke(this.obj, args);

        /*
         * after : doSomething();
         */
        return result;
    }
}

// 测试类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        // 被代理类的实例
        AbstractSubject realSubject = new RealSubject();

        // 获得被代理类的类加载器，使得JVM能够加载并找到被代理类的内部结构，以及已实现的interface
        ClassLoader loader = realSubject.getClass().getClassLoader();

        // 获得被代理类已实现的所有接口interface,使得动态代理类的实例
        Class<?>[] interfaces = realSubject.getClass().getInterfaces();

        // 用被代理类的实例创建动态代理类的实例，用于真正调用处理程序
        InvocationHandler handler = new DynamicProxy(realSubject);

        /*
         * loader : 被代理类的类加载器
         * interfaces ：被代理类已实现的所有接口，而这些是动态代理类要实现的接口列表
         * handler ： 用被代理类的实例创建动态代理类的实例，用于真正调用处理程序
         *
         * return ：返回实现了被代理类所实现的所有接口的Object对象，即动态代理，需要强制转型
         */
        //获得代理的实例
        AbstractSubject proxy = (AbstractSubject) Proxy.newProxyInstance(
                loader, interfaces, handler);

        proxy.request();
        //打印出该代理实例的名称
        System.out.println(proxy.getClass().getName());
    }
}

 

 

测试结果：

RealSubject's request() ...

DesignPattern.proxy.dynamicProxy.$Proxy0 

为什么JDK动态代理只能代理实现了接口的类

可以打印出代理类的字节码，从该类的声明中可以看到，继承了Proxy类，并实现了目标接口。验证了上文中的论点——所有生成的动态代理类都是Proxy类的子类。同时也解释了为什么JDK动态代理只能代理实现了接口的类——Java不支持多继承，代理类已经继承了Proxy类，无法再继承其它类。

2.cglib(是直接修改字节码,可以用继承实现代理)

JDK的动态代理机制只能代理实现了接口的类，而不能实现接口的类就不能实现JDK的动态代理，cglib是针对类来实现代理的，他的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，但因为采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。

public interface BookFacade {  
    public void addBook();  
}  

/** 
 * 这个是没有实现接口的实现类 
 *  
 * @author student 
 *  
 */  
public class BookFacadeImpl1 {  
    public void addBook() {  
        System.out.println("增加图书的普通方法...");  
    }  
}  

import java.lang.reflect.Method;  

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  

/** 
 * 使用cglib动态代理 
 *  
 * @author student 
 *  
 */  
public class BookFacadeCglib implements MethodInterceptor {  
    private Object target;  

    /** 
     * 创建代理对象 
     *  
     * @param target 
     * @return 
     */  
    public Object getInstance(Object target) {  
        this.target = target;  
        Enhancer enhancer = new Enhancer();  
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());  
        // 回调方法  
        enhancer.setCallback(this);  
        // 创建代理对象  
        return enhancer.create();  
    }  

    @Override  
    // 回调方法  
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,  
            MethodProxy proxy) throws Throwable {  
        System.out.println("事物开始");  
        proxy.invokeSuper(obj, args);  
        System.out.println("事物结束");  
        return null;  
    }  
}  

import net.battier.dao.impl.BookFacadeImpl1;  
import net.battier.proxy.BookFacadeCglib;  

public class TestCglib {  

    public static void main(String[] args) {  
        BookFacadeCglib cglib=new BookFacadeCglib();  
        BookFacadeImpl1 bookCglib=(BookFacadeImpl1)cglib.getInstance(new BookFacadeImpl1());  
        bookCglib.addBook();  
    }  
}