描述
代理模式:一个类代表另一个类的功能
听起来很抽象,举几个简单直观的例子:windows中的快捷方式就是很形象的代理模式;现如今我们都用手机客户端网上买火车票,实际上网上客户端就是一个代理,他没有实际功能,只是负责在乘客和中国铁路局之间交互传递信息,那么这个手机客户端就是个代理,实际上处理业务的还是中国铁路局。
使用场景:当我们想对某个类的访问加一些控制时就可以用代理模式。
实例代码
interface Printer { void print(); } class ConsolePrinter implements Printer { private String fileName; public ConsolePrinter(String fileName){ this.fileName = fileName; } @Override public void print() { System.out.println("Displaying " + fileName); } } class ProxyPrinter implements Printer{ private ConsolePrinter consolePrinter; private String fileName; public ProxyPrinter(String fileName){ this.fileName = fileName; } @Override public void print() { if(consolePrinter == null){ consolePrinter = new ConsolePrinter(fileName); } consolePrinter.print(); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Printer image = new ProxyPrinter("test"); image.print(); } }
输出结果:
静态代理与动态代理
通过以上介绍可知,Proxy代理类目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类负责为委托类预处理消息。很简单的例子:为执行某类对象都加上访问日志,那么就要让这个类价格已代理类。
为了保持行为的一致性,代理类和委托类通常会实现相同的接口,所以在访问者看来两者没有丝毫的区别。通过代理类这中间一层,能有效控制对委托类对象的直接访问,也可以很好地隐藏和保护委托类对象,同时也为实施不同控制策略预留了空间,从而在设计上获得了更大的灵活性。
按照代理类的创建时期,分为两种:
静态:由程序员创建代理类或特定工具自动生成源代码再对其编译。在程序运行前代理类的.class文件就已经存在了。
动态:在程序运行时运用反射机制动态创建而成。
下面逐一介绍一下:
静态代理
静态代理通常由程序员自己编写,代理类和为拖类必须继承同一个接口,这样才能方便的代理。而且代理类和委托类要有相同的组成结构,只不过代理类会有一个父类接口的成员,这样方便获取目标对象,写代理过程。说起来比较抽象,看下边的实例:
公共接口如下:
public interface UserManager { public void addUser(String userId, String userName); }
下面实现静态代理
委托类:
public class UserManagerImpl implements UserManager { @Override public void addUser(String userId, String userName) { System.out.println("UserManagerImpl.addUser"); } }
静态代理类:
public class UserManagerImplProxy implements UserManager { // 目标对象 private UserManager userManager; // 通过构造方法传入目标对象 public UserManagerImplProxy(UserManager userManager){ this.userManager=userManager; } @Override public void addUser(String userId, String userName) { try{ //添加打印日志的功能 //开始添加用户 System.out.println("start-->addUser()"); userManager.addUser(userId, userName); //添加用户成功 System.out.println("success-->addUser()"); }catch(Exception e){ //添加用户失败 System.out.println("error-->addUser()"); } } }
客户端:
public class Client { public static void main(String[] args){ //UserManager userManager=new UserManagerImpl(); UserManager userManager=new UserManagerImplProxy(new UserManagerImpl()); userManager.addUser("1111", "张三"); } }
优点:
代理使客户端不需要知道实现类是什么,怎么做的,而客户端只需知道代理即可(解耦合),对于如上的客户端代码,newUserManagerImpl()可以应用工厂将它隐藏,如上只是举个例子而已。
缺点:
1)代理类和委托类实现了相同的接口,代理类通过委托类实现了相同的方法。这样就出现了大量的代码重复。如果接口增加一个方法,除了所有实现类需要实现这个方法外,所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。
2)代理对象只服务于一种类型的对象,如果要服务多类型的对象。势必要为每一种对象都进行代理,静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了。如上的代码是只为UserManager类的访问提供了代理,但是如果还要为其他类如Department类提供代理的话,就需要我们再次添加代理Department的代理类。
举例说明:代理可以对实现类进行统一的管理,如在调用具体实现类之前,需要打印日志等信息,这样我们只需要添加一个代理类,在代理类中添加打印日志的功能,然后调用实现类,这样就避免了修改具体实现类。满足我们所说的开闭原则。但是如果想让每个实现类都添加打印日志的功能的话,就需要添加多个代理类,以及代理类中各个方法都需要添加打印日志功能(如上的代理方法中删除,修改,以及查询都需要添加上打印日志的功能)
即静态代理类只能为特定的接口(Service)服务。如想要为多个接口服务则需要建立很多个代理类。
动态代理
鉴于静态代理对统一代理需求的无力感,引入了动态代理的概念和功能。在上面的示例中,一个代理只能代理一种类型,而且是在编译器就已经确定被代理的对象。而动态代理是在运行时,通过反射机制实现动态代理(反射机制太强大了^_^),并且能够代理各种类型的对象。
要实现动态代理,就需要java.lang.reflect.InvocationHandler接口和 java.lang.reflect.Proxy 类的支持
同样的例子,上边静态代理的功能要用动态代理实现,看下边代码:
委托类:
public class UserManagerImpl implements UserManager { @Override public void addUser(String userId, String userName) { System.out.println("UserManagerImpl.addUser"); } }
动态代理类:
//动态代理类只能代理接口(不支持抽象类),代理类都需要实现InvocationHandler类,实现invoke方法。该invoke方法就是调用被代理接口的所有方法时需要调用的,该invoke方法返回的值是被代理接口的一个实现类 public class LogHandler implements InvocationHandler { // 目标对象 private Object targetObject; //绑定关系,也就是关联到哪个接口(与具体的实现类绑定)的哪些方法将被调用时,执行invoke方法。 public Object newProxyInstance(Object targetObject){ this.targetObject=targetObject; //该方法用于为指定类装载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例 //第一个参数指定产生代理对象的类加载器,需要将其指定为和目标对象同一个类加载器 //第二个参数要实现和目标对象一样的接口,所以只需要拿到目标对象的实现接口 //第三个参数表明这些被拦截的方法在被拦截时需要执行哪个InvocationHandler的invoke方法 //根据传入的目标返回一个代理对象 return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(), targetObject.getClass().getInterfaces(),this); } @Override //关联的这个实现类的方法被调用时将被执行 /*InvocationHandler接口的方法,proxy表示代理,method表示原对象被调用的方法,args表示方法的参数*/ public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("start-->>"); for(int i=0;i<args.length;i++){ System.out.println(args[i]); } Object ret=null; try{ /*原对象方法调用前处理日志信息*/ System.out.println("satrt-->>"); //调用目标方法 ret=method.invoke(targetObject, args); /*原对象方法调用后处理日志信息*/ System.out.println("success-->>"); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); System.out.println("error-->>"); throw e; } return ret; } }
被代理对象targetObject通过参数传递进来,我们通过targetObject.getClass().getClassLoader()获取ClassLoader对象,然后通过targetObject.getClass().getInterfaces()获取它实现的所有接口,然后将targetObject包装到实现了InvocationHandler接口的LogHandler对象中。通过newProxyInstance函数我们就获得了一个动态代理对象。
客户端:
public class Client { public static void main(String[] args){ LogHandler logHandler=new LogHandler(); UserManager userManager=(UserManager)logHandler.newProxyInstance(new UserManagerImpl()); //UserManager userManager=new UserManagerImpl(); userManager.addUser("1111", "张三"); } }
可以看到,我们可以通过LogHandler代理不同类型的对象,如果我们把对外的接口都通过动态代理来实现,那么所有的函数调用最终都会经过invoke函数的转发,因此我们就可以在这里做一些自己想做的操作,比如日志系统、事务、拦截器、权限控制等。这也就是AOP(面向切面编程)的基本原理。
代码来源:特别感谢 w3school java设计模式之代理模式
声明2:本项目关于静态代理和动态代理的内容大部分转载自:https://www.cnblogs.com/baizhanshi/p/6611164.html