【设计模式】代理模式

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了【设计模式】代理模式前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

在代理模式(Proxy Pattern)中,一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。

在代理模式中,我们创建具有现有对象的对象,以便向外界提供功能接口。

基本介绍

  • 意图:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

  • 主要解决在直接访问对象时带来的问题,比如说:要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中,有些对象由于某些原因(比如对象创建开销很大,或者某些操作需要安全控制,或者需要进程外的访问),直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦,我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

    动态代理的作用非常大,在很多底层框架中都会用得到,比如struts,Spring等都用到了动态代理,它的作用很简单,就是将你要使用的类,重新生成一个子类或本类,这样框架就可以利用这个新生成的类做一些事情,比如在该类的方法前后加一些代码。。
    这样的话,你想像一下,你是不是不用修改任何已经编写好的代码,只要使用代理就可以灵活的加入任何东西,将来不喜欢了,不用也不会影响原来的代码

  • 何时使用:想在访问一个类时做一些控制。

  • 如何解决增加中间层。

  • 关键代码实现与被代理类组合。

  • 应用实例:
    • 1、Windows 里面的快捷方式。
    • 2、猪八戒去找高翠兰结果是孙悟空变的,可以这样理解:把高翠兰的外貌抽象出来,高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口,猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空,所以说孙悟空是高翠兰代理类。
    • 3、买火车票不一定在火车站买,也可以去代售点。
    • 4、一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来代替现金,并提供对签发人账号上资金的控制。
    • 5、spring aop。
  • 优点:
    • 1、职责清晰。
    • 2、高扩展性。
    • 3、智能化。
  • 缺点:
    • 1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象,因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。
    • 2、实现代理模式需要额外的工作,有些代理模式的实现非常复杂。
  • 使用场景:
    按职责来划分,通常有以下使用场景:
    • 1、远程代理。
    • 2、虚拟代理。
    • 3、Copy-on-Write 代理。
    • 4、保护(Protect or Access)代理。
    • 5、Cache代理。
    • 6、防火墙(Firewall)代理。
    • 7、同步化(Synchronization)代理。
    • 8、智能引用(Smart Reference)代理。

注意事项:

  • 1、和适配器模式的区别:适配器模式主要改变所考虑对象的接口,而代理模式不能改变所代理类的接口。
  • 2、和装饰器模式的区别:装饰器模式为了增强功能,而代理模式是为了加以控制。

概括

代理模式的基本介绍

  1. 代理模式:为一个对象提供一个替身,以控制对这个对象的访问。即通过代理对象访问目标对象.这样做的好处是:可以在目标对象实现的基础上,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能
  2. 被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象或需要安全控制的对象
  3. 代理模式有不同的形式,主要有三种 静态代理、动态代理 (JDK 代理、接口代理)和 Cglib 代理 (可以在内存动态的创建对象,而不需要实现接口, 他是属于动态代理的范畴) 。
  4. 代理模式示意图

类图:

角色分析:

  1. Client:客户端,使用代理对象
  2. ProxyObject:代理对象,去代理目标对象
  3. TargetObject:目标对象

我的理解

图片显示就加载,如果不显示就不加载,免得占用内存。
相当于代理人、经纪人、代理律师。
明星也会处理业务资金,但是并没有经纪人专业,所以请经纪人代理(增强业务功能)。
明星只负责光鲜亮丽,不需要负责处理业务资金,而处理业务资金是他的经纪人的事,因为他们够专业。
所以,代理也可以作为增强业务功能的一种方式,在不改变原有代码的情况下,增强相应的业务功能

应用实例

静态代理

静态代码模式的基本介绍

静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,被代理对象(即目标对象)与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类

应用实例

具体要求

  1. 定义一个接口:ITeacherDao
  2. 目标对象 TeacherDAO 实现接口 ITeacherDAO
  3. 使用静态代理方式,就需要在代理对象 TeacherDAOProxy 中也实现 ITeacherDAO
  4. 调用的时候通过调用代理对象的方法调用目标对象.
  5. 特别提醒:代理对象与目标对象要实现相同的接口,然后通过调用相同的方法调用目标对象的方法

思路分析图解(类图)

代码实现

ITeacherDao

package com.nemo.proxy.staticproxy;

//接口
public interface ITeacherDao {
    void teach(); // 授课的方法
}
@H_404_206@TeacherDao
package com.nemo.proxy.staticproxy;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

    @Override
    public void teach() {
        // TODO Auto-generated method stub 
        System.out.println(" 老师授课中。。。。。");
    }
}

TeacherDaoProxy

package com.nemo.proxy.staticproxy;

//代理对象,静态代理
public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
    private ITeacherDao target; // 目标对象,通过接口来聚合

    //构造器
    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) { 
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("开始代理    完成某些操作。。。。。 ");//方法
        target.teach();
        System.out.println("提交。。。。。");//方法
    }
}

Client

package com.nemo.proxy.staticproxy;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象(被代理对象)
        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();

        //创建代理对象,同时将被代理对象传递给代理对象
        TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);

        //通过代理对象,调用到被代理对象的方法
        //即:执行的是代理对象的方法,代理对象再去调用目标对象的方法
        teacherDaoProxy.teach();
    }
}

静态代理优缺点

  1. 优点:在不修改目标对象的功能前提下,能通过代理对象对目标功能扩展
  2. 缺点:因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口,所以会有很多代理类
  3. 一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护

动态代理

动态代理的作用非常大,在很多底层框架中都会用得到,比如struts,Spring等都用到了动态代理,它的作用很简单,就是将你要使用的类,重新生成一个子类或本类,这样框架就可以利用这个新生成的类做一些事情,比如在该类的方法前后加一些代码。。
这样的话,你想像一下,你是不是不用修改任何已经编写好的代码,只要使用代理就可以灵活的加入任何东西,将来不喜欢了,不用也不会影响原来的代码

动态代理模式的基本介绍

  1. 代理对象,不需要实现接口,但是目标对象要实现接口,否则不能用动态代理
  2. 代理对象的生成,是利用 JDK 的 API,动态的在内存中构建代理对象
  3. 动态代理也叫做:JDK 代理、接口代理

JDK 中生成代理对象的 API

  1. 代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy
  2. JDK 实现代理只需要使用 newProxyInstance 方法,但是该方法需要接收三个参数,完整的写法是:
    static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

动态代理应用实例

应用实例要求:将前面的静态代理改进成动态代理模式(即:JDK 代理模式)

思路图解(类图)

代码实现

ITeacherDao

package com.nemo.proxy.dynamic;

//接口
public interface ITeacherDao {

    void teach(); // 授课方法
    void sayHello(String name);
}

TeacherDao

package com.nemo.proxy.dynamic;

public class TeacherDao implements ITeacherDao {

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println(" 老师授课中.... ");
    }

    @Override
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("hello " + name);
    }
}

ProxyFactory

package com.nemo.proxy.dynamic;

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

public class ProxyFactory {

    //维护一个目标对象,Object 
    private Object target;

    //构造器,对 target  进行初始化
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }

    //给目标对象  生成一个代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        //说明
        /*
         *  public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,InvocationHandler h)
         * //1. ClassLoader loader : 指定当前目标对象使用的类加载器,获取加载器的方法固定
         * //2. Class<?>[] interfaces:  目标对象实现的接口类型,使用泛型方法确认类型
         * //3. InvocationHandler h : 事情处理,执行目标对象的方法时,会触发事情处理器方法,会把当前执行
         * 的目标对象方法作为参数传入
         */
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable {
                    System.out.println("JDK 代理开始~~");
                    //反射机制调用目标对象的方法
                    Object returnVal = method.invoke(target,args);
                    System.out.println("JDK 代理提交"); 
                    return returnVal;
            }
        });
    }
}

Client

package com.nemo.proxy.dynamic;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        ITeacherDao target = new TeacherDao();

        //给目标对象,创建代理对象,可以转成 ITeacherDao
        ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        // proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
        System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());

        //通过代理对象,调用目标对象的方法
        //proxyInstance.teach();

        proxyInstance.sayHello(" tom ");
    }
}

Cglib 代理

Cglib 代理模式的基本介绍

  1. 静态代理和 JDK 代理模式都要求目标对象是实现一个接口,但是有时候目标对象只是一个单独的对象,并没有实现任何的接口,这个时候可使用目标对象子类来实现代理-这就是 Cglib 代理
  2. Cglib 代理也叫作子类代理,它是在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象功能扩展,有些书也将Cglib 代理归属到动态代理。
  3. Cglib 是一个强大的高性能代码生成包,它可以在运行期扩展 java 类与实现 java 接口.它广泛的被许多 AOP 的框架使用,例如 Spring AOP,实现方法拦截
  4. 在 AOP 编程中如何选择代理模式:
    1. 目标对象需要实现接口,用 JDK 代理
    2. 目标对象不需要实现接口,用 Cglib 代理
  5. Cglib 包的底层是通过使用字节码处理框架 ASM 来转换字节码并生成新的类

Cglib 代理模式实现步骤

  1. 需要引入 cglib 的 jar 文件

  2. 在内存中动态构建子类,注意代理的类不能为 final,否则报错java.lang.IllegalArgumentException:
  3. 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.

Cglib 代理模式应用实例

应用实例要求:将前面的案例用 Cglib 代理模式实现

思路图解(类图)

代码实现+Debug 源码[待 debug]

TeacherDao

package com.nemo.proxy.cglib;

public class TeacherDao {

    public String teach() {
        System.out.println(" 老师授课中,我是 cglib 代理,不需要实现接口 "); 
        return "hello";
    }
}

ProxyFactory

package com.nemo.proxy.cglib;

import java.lang.reflect.Method;

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


public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {

    //维护一个目标对象 
    private Object target;

    //构造器,传入一个被代理的对象
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }

    //返回一个代理对象: 是 target  对象的代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        //1. 创建一个工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //2. 设置父类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //3. 设置回调函数
        enhancer.setCallback(this);
        //4. 创建子类对象,即代理对象
        return enhancer.create();
    }


    //重写    intercept 方法,会调用目标对象的方法
    @Override
    public Object intercept(Object arg0,Object[] args,MethodProxy arg3) throws Throwable {
        System.out.println("Cglib 代理模式 ~~ 开始"); 
        Object returnVal = method.invoke(target,args); 
        System.out.println("Cglib 代理模式 ~~ 提交"); 
        return returnVal;
    }
}

Client

package com.nemo.proxy.cglib;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建目标对象
        TeacherDao target = new TeacherDao();

        //获取到代理对象,并且将目标对象传递给代理对象
        TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        //执行代理对象的方法,触发 intecept  方法,从而实现 对目标对象的调用
        String res = proxyInstance.teach(); 
        System.out.println("res=" + res);
    }
}

几种常见的代理模式介绍——几种变体

  1. 防火墙代理
    内网通过代理穿透防火墙,实现对公网的访问。
  2. 缓存代理
    比如:当请求图片文件等资源时,先到缓存代理取,如果取到资源则 ok,如果取不到资源,再到公网或者数据库取,然后缓存。
  3. 远程代理
    远程对象的本地代表,通过它可以把远程对象当本地对象来调用。远程代理通过网络和真正的远程对象沟通信息。
  4. 同步代理:主要使用在多线程编程中,完成多线程间同步工作同步代理:主要使用在多线程编程中,完成多线程间同步工作
原文链接:/javaschema/997087.html

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