Java基础知识之设计模式--代理模式

Java设计模式--代理模式

声明：本文根据慕课网David老师的精品课程整理来的：慕课网

什么是设计模式（Design Pattern）？

　　设计模式是一套被反复使用，多数人知晓的，经过分类编目的，代码设计经验的总结。

代理模式的定义？

　　代理模式就是为其他对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问。

　　代理对象起到中介作用，可去掉功能服务或增加额外的服务。

代理对象和目标对象的关系？

　　代理对象：增强后的对象

　　目标对象：被增强的对象

　　他们不是绝对的，会根据情况发生变化。

代理模式的两种实现方式？

　　1.静态代理：代理和被代理对象在代理之前是确定的，它们都实现相同的接口或者继承相同的抽象类。

　　2.动态代理：JDK通过接口反射得到字节码，然后把字节码转换成class（通过native方法）

静态代理实现的两种方式？

　　使用继承方式实现和使用聚合方式实现。

　　继承：代理对象继承目标对象，重写需要增强的方法。缺点：代理类过多，产生类爆炸。

　　聚合：目标对象和代理对象实现同一个接口，代理对象当中要包含目标对象。

动态代理的实现方式？

　　Java动态代理类位于java.lang.reflect包下，一般主要涉及到以下两个类：

　　　　1.Interface InvocationHandler : 该接口中仅定义了一个方法，public Object invoke(Object obj,Method method,Object[] args)，在实际使用时，第一个参数obj一般是指代理类，method是被代理的方法，args是该方法的参数数组，这个抽象方法在代理类中动态实现。

　　　　2.Proxy 该类即为动态代理类，static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class[] interfaces,InvocationHandler h):返回代理类的一个实例，返回后的代理类可以当做被代理类使用(可使用被代理类在接口中声明过的方法)

　　　　所谓的动态代理是这样一种class：它是在运行时生成的class，该class需要实现一组interface，使用动态代理类时，必须实现InvocationHandler接口。

JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别？

　　1.JDK动态代理只能代理实现了接口的类，没有实现接口的类不能实现JDK的动态代理。

　　2.CGLIB动态代理针对类来实现代理的，对指定目标类产生一个子类，通过方法拦截技术拦截所有的父类方法的调用。

动态代理实现的思路：

　　1.声明一段源码（动态产生代理）

　　2.编译源码（JDK Compiler API ），产生新的类（代理类）

　　3.将这个类load到内存中，产生一个新的对象（代理对象）

　　4.return 代理对象。

使用静态代理的例子：

　　1.首先创建业务逻辑接口

/**
 * 接口
 * @author Administrator
 *
 */
public interface Moveable {
    /**
     * 
     * 接口中的方法
     * @Description: TODO
     * @returnType： void
     */
    void move();
}

　　2.创建实现类，实现接口中的方法

/**
 * 实现类
 * @author Administrator
 *
 */
public class Car implements Moveable {

    @Override
    public void move() {
        //实现开车
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
            System.out.println("汽车行驶中...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

　　3.使用继承方式实现对实现类的代理

/**
 * 使用继承方式实现代理
 * @author Administrator
 *
 */
public class Car2 extends Car {

    /* (non-Javadoc)
     * @see com.wk.design.proxy.Car#move()
     * 直接调用父类的move方法，这样就形成了一个Car2对Car的代理
     */
    @Override
    public void move() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽车开始行驶...");
        //使用继承的方式调用父类的move（）方法
        super.move();
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽车行驶结束... 汽车行驶时间："+(endTime-startTime)+"毫秒。");
    }

}

　　4.创建测试类

/**
 * 测试类
 * @author Administrator
 *
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
//        Car car = new Car();
//        car.move();
        
        //使用继承方式实现代理
        Moveable car2 = new Car2();
        car2.move();
        
        //使用聚合方式实现代理
//        Car car = new Car();
//        Moveable car3 = new Car3(car);
//        car3.move();
        
    }
}

　　5.使用聚合方式实现对实现类的代理

　　　　日志代理类

/**
 * 
 * 日志代理类
 * @author Administrator
 *
 */
public class CarLogProxy implements Moveable {

    /**
     * 使用接口声明代理类
     */
    private Moveable m;
    /**
     * 通过构造方法的参数传入代理类
     * @param m
     */
    public CarLogProxy(Moveable m) {
        super();
        this.m = m;
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.println("日志开始");
        //调用代理类的方法
        m.move();
        System.out.println("日志结束");

    }

}

　　　　时间代理类

/**
 * 时间代理类
 * @author Administrator
 *
 */
public class CarTimeProxy implements Moveable {

    /**
     * 使用接口声明代理类
     */
    private Moveable m;
    /**
     * 通过构造方法的参数传入代理类
     * @param m
     */
    public CarTimeProxy(Moveable m) {
        super();
        this.m = m;
    }

    @Override
    public void move() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽车开始行驶...");
        //调用代理类的方法
        m.move();
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽车行驶结束... 汽车行驶时间："+(endTime-startTime)+"毫秒。");
    }

}

　　6.创建聚合方式测试类

/**
 * 聚合代理测试类
 * @author Administrator
 *
 */
public class TestJuHeProxy {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        //先记录日志，再记录时间
//        CarTimeProxy ctp = new CarTimeProxy(car);
//        CarLogProxy clp = new CarLogProxy(ctp);
//        clp.move();
        
        //先记录时间，再记录日志
        CarLogProxy clp = new CarLogProxy(car);
        CarTimeProxy ctp = new CarTimeProxy(clp);
        ctp.move();
    }
    
}

使用JDK动态代理实现的例子：

　　1.创建一个实现接口InvocationHandler的类，它必须实现invoke（）方法。

　　2.创建被代理类及接口

　　3.调用Proxy的静态方法，创建一个代理类

　　4.通过代理调用方法

/**
 * 使用jdk的动态代理
 * @author Administrator
 *
 */
public class TimeHandler implements InvocationHandler {

    /**
     * 被代理对象
     */
    private Object target;
    
    public TimeHandler(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    /**
     * 参数：
     * proxy ： 被代理对象
     * method ： 被代理对象的方法
     * args ： 方法的参数
     * 返回值：
     * Object 方法的返回值
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //在执行被代理对象的方法之前执行自己的逻辑
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽车开始行驶...");
        //执行被代理对象的方法
        method.invoke(target);
        //在执行被代理对象的方法之后执行自己的逻辑
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽车行驶结束... 汽车行驶时间："+(endTime-startTime)+"毫秒。");
        return null;
    }

}

/**
 * JDK动态代理测试类
 * @author Administrator
 *
 */
public class JdkProxyTest {

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        InvocationHandler h = new TimeHandler(car);
        Class<?> cls = car.getClass();
        /**
         * 参数：
         *     loader : 类加载器
         *  interfaces ： 实现接口
         *  h InvocationHandler
         */
        Moveable m= (Moveable)Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(), h);
        //执行被代理类的方法
        m.move();
    }

}

使用CGLIB动态代理实现的例子：

　　1.创建代理类，实现MethodInterceptor接口

　　2.使用Enhancer类创建代理方法

　　3.创建被代理类，并编写代理方法

　　4.通过代理调用方法

/**
 * 使用cglib动态代理
 * @author Administrator
 *
 */
public class Train {
    public void move(){
        System.out.println("火车行驶中。。。");
    }
}

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {

    private Enhancer enhancer = new Enhancer();
    //创建代理类方法
    public Object getProxy(Class clazz){
        //设置创建子类的类
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        //回调函数
        enhancer.setCallback(this);
        //创建并返回子类的实例
        return enhancer.create();
    }
    /**
     * 作用：拦截所有目标类方法的调用
     * obj ： 目标类的实例
     * m ： 目标方法的反射对象
     * args ： 方法的参数
     * proxy ： 代理类的实例
     */
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method m, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        //在调用方法时实现自己的业务逻辑
        System.out.println("日志开始...");
        //代理类调用父类的方法
        proxy.invokeSuper(obj, args);
        //调用方法之后实现自己的业务逻辑
        System.out.println("日志结束...");
        return null;
    }
}

/**
 * 使用cglib动态代理的测试类
 * @author Administrator
 *
 */
public class CglibProxyTest {

    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy proxy = new CglibProxy();
        //传入要代理的类
        Train t = (Train)proxy.getProxy(Train.class);
        //执行方法
        t.move();
    }

}