代理模式是什么
代理模式是一种设计模式,简单说即是在不改变源码的情况下,实现对目标对象的功能扩展。
比如有个歌手对象叫Singer,这个对象有一个唱歌方法叫sing()。
1 public class Singer{ 2 public void sing(){ 3 System.out.println("唱一首歌"); 4 } 5 }
假如你希望,通过你的某种方式生产出来的歌手对象,在唱歌前后还要想观众问好和答谢,也即对目标对象Singer的sing方法进行功能扩展。
1 public void sing(){ 2 System.out.println("向观众问好"); 3 System.out.println("唱一首歌"); 4 System.out.println("谢谢大家"); 5 }
但是往往你又不能直接对源代码进行修改,可能是你希望原来的对象还保持原来的样子,又或许你提供的只是一个可插拔的插件,甚至你有可能都不知道你要对哪个目标对象进行扩展。这时就需要用到java的代理模式了。网上好多用生活中的经理人的例子来解释“代理”,看似通俗易懂,但我觉得不适合程序员去理解。程序员应该从代码的本质入手。
Java的三种代理模式
想要实现以上的需求有三种方式,这一部分我们只看三种模式的代码怎么写,先不涉及实现原理的部分。
1.静态代理
1 public interface ISinger { 2 void sing(); 3 } 4 5 /** 6 * 目标对象实现了某一接口 7 */ 8 public class Singer implements ISinger{ 9 public void sing(){ 10 System.out.println("唱一首歌"); 11 } 12 } 13 14 /** 15 * 代理对象和目标对象实现相同的接口 16 */ 17 public class SingerProxy implements ISinger{ 18 // 接收目标对象,以便调用sing方法 19 private ISinger target; 20 public UserDaoProxy(ISinger target){ 21 this.target=target; 22 } 23 // 对目标对象的sing方法进行功能扩展 24 public void sing() { 25 System.out.println("向观众问好"); 26 target.sing(); 27 System.out.println("谢谢大家"); 28 } 29 }
测试
1 /** 2 * 测试类 3 */ 4 public class Test { 5 public static void main(String[] args) { 6 //目标对象 7 ISinger target = new Singer(); 8 //代理对象 9 ISinger proxy = new SingerProxy(target); 10 //执行的是代理的方法 11 proxy.sing(); 12 } 13 }
总结:其实这里做的事情无非就是,创建一个代理类SingerProxy,继承了ISinger接口并实现了其中的方法。只不过这种实现特意包含了目标对象的方法,正是这种特征使得看起来像是“扩展”了目标对象的方法。假使代理对象中只是简单地对sing方法做了另一种实现而没有包含目标对象的方法,也就不能算作代理模式了。所以这里的包含是关键。
缺点:这种实现方式很直观也很简单,但其缺点是代理对象必须提前写出,如果接口层发生了变化,代理对象的代码也要进行维护。如果能在运行时动态地写出代理对象,不但减少了一大批代理类的代码,也少了不断维护的烦恼,不过运行时的效率必定受到影响。这种方式就是接下来的动态代理。
2.动态代理(也叫JDK代理)
跟静态代理的前提一样,依然是对Singer对象进行扩展
1 public interface ISinger { 2 void sing(); 3 } 4 5 /** 6 * 目标对象实现了某一接口 7 */ 8 public class Singer implements ISinger{ 9 public void sing(){ 10 System.out.println("唱一首歌"); 11 } 12 }
这回直接上测试,由于java底层封装了实现细节(之后会详细讲),所以代码非常简单,格式也基本上固定。
调用Proxy类的静态方法newProxyInstance即可,该方法会返回代理类对象
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h ) |
接收的三个参数依次为:
ClassLoader loader:
指定当前目标对象使用类加载器,写法固定Class<?>[] interfaces:
目标对象实现的接口的类型,写法固定InvocationHandler h
:事件处理接口,需传入一个实现类,一般直接使用匿名内部类
测试代码
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("向观众问好"); 11 //执行目标对象方法 12 Object returnValue = method.invoke(target, args); 13 System.out.println("谢谢大家"); 14 return returnValue; 15 } 16 }); 17 proxy.sing(); 18 } 19 }
总结:以上代码只有标黄的部分是需要自己写出,其余部分全都是固定代码。由于java封装了newProxyInstance这个方法的实现细节,所以使用起来才能这么方便,具体的底层原理将会在下一小节说明。
缺点:可以看出静态代理和JDK代理有一个共同的缺点,就是目标对象必须实现一个或多个接口,加入没有,则可以使用Cglib代理。
3.Cglib代理
前提条件:
- 需要引入cglib的jar文件,由于Spring的核心包中已经包括了Cglib功能,所以也可以直接引入spring-core-3.2.5.jar
- 目标类不能为final
- 目标对象的方法如果为final/static,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额外的业务方法
1 /** 2 * 目标对象,没有实现任何接口 3 */ 4 public class Singer{ 5 6 public void sing() { 7 System.out.println("唱一首歌"); 8 } 9 }
1 /** 2 * Cglib子类代理工厂 3 */ 4 public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{ 5 // 维护目标对象 6 private Object target; 7 8 public ProxyFactory(Object target) { 9 this.target = target; 10 } 11 12 // 给目标对象创建一个代理对象 13 public Object getProxyInstance(){ 14 //1.工具类 15 Enhancer en = new Enhancer(); 16 //2.设置父类 17 en.setSuperclass(target.getClass()); 18 //3.设置回调函数 19 en.setCallback(this); 20 //4.创建子类(代理对象) 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("向观众问好"); 27 //执行目标对象的方法 28 Object returnValue = method.invoke(target, args); 29 System.out.println("谢谢大家"); 30 return returnValue; 31 } 32 }
这里的代码也非常固定,只有标黄部分是需要自己写出
测试
1 /** 2 * 测试类 3 */ 4 public class Test{ 5 public static void main(String[] args){ 6 //目标对象 7 Singer target = new Singer(); 8 //代理对象 9 Singer proxy = (Singer)new ProxyFactory(target).getProxyInstance(); 10 //执行代理对象的方法 11 proxy.sing(); 12 } 13 }
总结:三种代理模式各有优缺点和相应的适用范围,主要看目标对象是否实现了接口。以Spring框架所选择的代理模式举例
在Spring的AOP编程中:
如果加入容器的目标对象有实现接口,用JDK代理
如果目标对象没有实现接口,用Cglib代理