这篇文章主要介绍了Java结构型模式之代理模式，代理模式是常用的java设计模式，他的特征是代理类与委托类有同样的接口，代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类，以及事后处理消息等
一.介绍
在代理模式（Proxy Pattern）属于结构型模式。在代理模式中，我们对一个对象提供一个代理对象，使用代理对象控制原对象的引用，目的是为了透明的控制对象访问
二.UML类图
三.代理模式分类
Java中的代理按照代理类生成时机不同分为静态代理和动态代理，静态代理的代理类在编译器就生成，而动态代理的代理类在Java运行时动态生成。动态代理又分为JDK代理和CGLib代理。
四.静态代理
业务代码
/** * 静态代理 */ public interface Pay { void pay(); } //真实类 class Alipay implements Pay { @Override public void pay() { System.out.println("支付宝支付"); } } //代理类 class AlipayProxy implements Pay{ //组合真实对象 private final Alipay alipay = new Alipay(); @Override public void pay() { long startTime = System.currentTimeMillis(); alipay.pay(); System.out.println("执行了" + (System.currentTimeMillis()-startTime) + "毫秒"); //支付宝支付 执行了0毫秒 } } 测试代码
public class Client { public static void main(String[] args) { new AlipayProxy().pay(); } } 五.静态代理的优缺点
优点
- 符合开闭原则
- 功能增强无需改动原业务代码(解耦)
缺点
- 一个具体类就要产生一个代理类，可能会造成类爆炸
六.动态代理
为了弥补静态代理的缺点，引入了动态代理
1.JDK动态代理（利用Java提供的代理机制）
业务代码
/** * JDK动态代理 */ public interface Pay { void pay(); } //真实类 class Alipay implements Pay { @Override public void pay() { System.out.println("支付宝支付"); } } class PayProxy { //组合真实对象 private Pay pay; public PayProxy(Pay pay) { this.pay = pay; } public Pay getProxy() { return (Pay) Proxy.newProxyInstance(getClass().getClassLoader(), pay.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() { @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { long startTime = System.currentTimeMillis(); Object result = method.invoke(pay, args); System.out.println("执行了" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "毫秒"); return result; } }); } } 测试代码
public class Client { public static void main(String[] args) { PayProxy payProxy = new PayProxy(new Alipay()); Pay pay = payProxy.getProxy(); pay.pay(); //支付宝支付 执行了0毫秒 } } 我们通过arthas工具进行反编译，可以找到真正的代理类$Proxy0
//代理对象 public final class $Proxy0 extends Proxy implements Pay { private static Method m3; public $Proxy0(InvocationHandler invocationHandler) { super(invocationHandler); } static { // 通过反射获取名叫pay的menthod m3 = Class.forName("com.designpattern.structure.proxy.v2.Pay").getMethod("pay", new Class[0]); return; } public final void pay() { // h是invocationHandler对象 this.h.invoke(this, m3, null); return; } } 总结执行流程如下
- 测试代码里执行了pay.pay()
- 根据多态的特性，执行的是代理类($Proxy0)中的pay方法
- 代理类($Proxy0)中的pay方法中执行了invocationHandler对象的invoke方法
- invocationHandler对象的invoke方法就是业务代码中传入的匿名内部类中重写的invoke方法
- 在重写的invoke方法中通过反射调用真实对象alipay的pay方法
2.CGLib动态代理
JDK动态代理要求必须定义接口，如果没有定义接口，就可以使用CGLib动态代理，CGLib为JDK的动态代理提供了很好的补充
首先引入cglib-3.3.0.jar与asm-9.0.jar
业务代码
//真实对象 class Alipay implements Pay { @Override public void pay() { System.out.println("支付宝支付"); } } class AlipayProxy implements MethodInterceptor { //组合真实对象 private Alipay alipay = new Alipay(); public Alipay getProxy(){ Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(Alipay.class); //设置回调函数 enhancer.setCallback(this); //返回代理对象 return (Alipay) enhancer.create(); } @Override public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { long startTime = System.currentTimeMillis(); Object result = method.invoke(alipay, args); System.out.println("执行了" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "毫秒"); return result; } }测试代码
public class Client { public static void main(String[] args) { Alipay proxy = new AlipayProxy().getProxy(); proxy.pay(); //支付宝支付 执行了0毫秒 } } 七.JDK代理与CGLIB代理对比
- JDK代理要求必须定义接口，CGLib不用
- CGLib的原理是动态生成被代理类的子类，所以类和方法都不能定义成final
- CGLib代理速度＞JDK代理速度的场景：JDK1.6之前、JDK1.6与JDK1.7进行大量调用，其余场景JDK代理速度更快(因此在有接口的情况下推荐使用JDK动态代理)
八.代理模式的优缺点
优点
- 保护真实对象，使用代理对象与客户端交互
- 符合开闭原则
- 客户端与真实对象之间解耦
缺点
- 代理类的创建，增加了系统复杂度
九.使用场景
1.功能扩展：日志、监控、事务
2.控制管理：权限、限流
3.远程代理：FeignClient、RMI
4.动态逻辑：mybatis mapper、jpa
5.延迟加载：虚代理
十.通用的动态代理实现(拓展)
上文提到静态代理是一个具体类产生一个代理类，可能会造成类爆炸，我们现在反观动态代理则是一个接口产生一个代理类，也可能会造成类爆炸，所以这里给出一个较为通用的实现
业务代码
//记录执行的时间的通用类 public class TimeRecordProxy{ private final T target; public TimeRecordProxy(T target) { this.target = target; } @SuppressWarnings("unchecked") public T getProxy() { return (T) Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this::invoke); } private Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException { long startTime = System.currentTimeMillis(); Object result = method.invoke(target, args); System.out.println("执行了" + (System.currentTimeMillis()-startTime) + "毫秒"); return result; } }
测试代码
public class Client { public static void main(String[] args) { TimeRecordProxy timeRecordProxy = new TimeRecordProxy<>(new Alipay()); timeRecordProxy.getProxy().pay(); //支付宝支付 执行了0毫秒 } } Spring AOP是代理模式的典型应用
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