设计模式之代理模式案例详解

基本概念

代理模式是指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在基础上，增强额外的功能操作，即扩展目标对象的功能。

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。

代理模式有不同的形式，主要有两种：动态代理和静态代理，动态代理有JDK代理和CGLIB代理两种。

代理模式示意图：

代理模式

静态代理介绍

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：

• 定义一个接口：ITeacherDao；
• 目标对象TeacherDao实现接口ITeacherDao；
• 使用静态代理方式，就需要在代理对象TeacherDaoProxy中也实现ITeacherDao；
• 调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象；
• 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来调用目标对象的方法。

思路分析

代码实现

1public interface ITeacherDao {
2    void teach();//授课的方法
3}

---

1//被代理对象
2public class TeacherDao implements ITeacherDao {
3    @Override
4    public void teach() {
5        System.out.println("老师授课中...");
6    }
7}

---

 1//代理对象
 2public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao {
 3
 4    private ITeacherDao iTeacherDao;
 5
 6    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao iTeacherDao){
 7        this.iTeacherDao=iTeacherDao;
 8    }
 9
10    @Override
11    public void teach() {
12        System.out.println("老师备课");
13        iTeacherDao.teach();
14        System.out.println("老师结束讲课");
15    }
16}

---

 1public class Client {
 2    public static void main(String[] args) {
 3        //创建被代理对象（目标对象）
 4        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
 5        //创建代理对象，同时将被代理对象传递给代理对象
 6        TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
 7        //通过代理对象，调用到被代理对象的方法
 8        teacherDaoProxy.teach();
 9    }
10}

注意事项

• 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。
• 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。
• 一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要维护。

JDK代理

介绍

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。
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。

应用实例

将前面的静态代理改成JDK动态代理。

代码实现

1public interface ITeacherDao {
2
3    void teach();
4}

---

1public class TeacherDao implements ITeacherDao {
2    @Override
3    public void teach() {
4        System.out.println("老师正在授课...");
5    }
6}

---

 1import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 2import java.lang.reflect.Method;
 3import java.lang.reflect.Proxy;
 4
 5public class ProxyFactory {
 6
 7    private Object target;//目标对象
 8
 9    public ProxyFactory(Object target) {
10        this.target = target;
11    }
12
13    //给目标对象生成一个代理对象
14    public Object getProxyInstance() {
15
16        /**
17         * newProxyInstance方法参数说明
18         * 第一个参数：指定当前目标对象使用的类加载器；
19         * 第二个参数：目标对象实现的接口类型；
20         * 第三个参数：事件处理，执行目标对象的方式时，会触发事件处理器方法
21         */
22        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
23                target.getClass().getInterfaces(),
24                new InvocationHandler() {
25                    @Override
26                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
27                        System.out.println("老师备课");
28                        //反射机制调用目标对象的方法
29                        Object invoke = method.invoke(target, args);
30                        System.out.println("老师讲完课了");
31                        return invoke;
32                    }
33                }
34        );
35    }
36}

CGLIB代理介绍

静态代理和JDK代理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。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。

CGLIB是一个强大的高性能的代码生成包，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。

在AOP编程中如何选择代理模式：如果目标对象需要实现接口，用JDK代理；如果目标对象不需要实现接口，用CGLIB代理。

注意事项

• 需要引入cglib的jar文件。
• 在内存中动态构建子类，注意代理的类不能为final，否则报错。
• 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。

思路分析

代码实现

1public class TeacherDao {
2
3    public void teach(){
4        System.out.println("老师授课中...");
5    }
6}

---

 1import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
 2import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
 3import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
 4import java.lang.reflect.Method;
 5
 6public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
 7
 8    private Object target;//维护一个目标对象
 9
10    //构造器，传入被代理对象
11    public ProxyFactory(Object target){
12        this.target=target;
13    }
14
15    //返回一个代理对象
16    public Object getProxyInstance(){
17        //1、创建一个工具类
18        Enhancer enhancer = new Enhancer();
19        //2、设置父类
20        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
21        //3、设置回调函数
22        enhancer.setCallback(this);
23        //4、创建子类对象，即代理对象
24        return enhancer.create();
25    }
26
27    @Override
28    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
29        System.out.println("老师备课");
30        Object invoke = method.invoke(target, args);
31        System.out.println("老师讲完课了");
32        return invoke;
33    }
34}

---

1public class Client {
2    public static void main(String[] args) {
3        //创建目标对象
4        TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
5        //创建代理对象，返回被代理的目标对象（必须强制类型转换）
6        TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao) new ProxyFactory(teacherDao).getProxyInstance();
7        proxyInstance.teach();
8    }
9}

代理模式的变体

防火墙代理：内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问。

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。

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。

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。