设计模式全文

代理模式

Proxy，为对象提供一个替身，以控制对这个对象的访问（被控制对象）。通过代理对象访问目标对象，在目标对象的实现的基础上，增强额外的功能操作，扩展目标对象的功能
远程对象、创建开销大的对象、需要安全控制的对象
代理形式，静态代理、动态代理（JDK代理、接口代理）、Cglib代理（可以在内存中动态创建对象，不需要实现接口，属于动态代理的范畴）

静态代理

需要定义接口或父类，被代理对象与代理对象一起实现相同的接口或者继承相同的父类
如果有很多对象有相似的方法，可以将共同的方法提出来，通过代理对象完成，安全性/合法性验证
优点，再不修改目标对象的功能前提下，通过代理对象对目标对象功能进行拓展
缺点，实现同一个接口，一旦增加方法，代理对象和目标对象都需要维护
ITeacherDao

public interface ITeacherDao {
    void teach();
}

TeacherDao

public class TeacherDao implements ITeacherDao{
    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("TeacherDao teach");
    }
}

TeacherDaoProxy

public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{
    private ITeacherDao iTeacherDao;
    public TeacherDaoProxy(ITeacherDao iTeacherDao) {
        this.iTeacherDao = iTeacherDao;
    }
    @Override
    public void teach() {
        iTeacherDao.teach();
        System.out.println("TeacherDaoProxy teach");
    }
}

动态代理

代理对象不需要实现接口，但是目标对象要实现接口
利用JDK的API，动态得在内存中构建代理对象

public static Object newProxyInstance(
ClassLoader loader, //指定当前目标对象使用的类加载器
Class<?>[] interfaces, //目标对象实现的接口类型，使用泛型方式确认
InvocationHandler h) //事件处理，执行目标对象方法时，触发事件处理器方法，
//会将当前执行的目标方法作为参数传入，在调用目标对象方法时的处理方式

ProxyFactory

public class ProxyFactory {
    //维护目标对象
    private Object target;
    //初始化目标对象
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    //给目标对象生成代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        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("dynamic proxy...");
                        //target 目标对象
                        Object returnVal = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("end");
                        return returnVal;
                    }
                });
    }
}

使用，用接口接

ProxyFactory pf = new ProxyFactory(new TeacherDao());
ITeacherDao proxy = (ITeacherDao) pf.getProxyInstance();
proxy.teach();
proxy.hello("zhangsan");

通过反射的方式获取其方法名，进行调用
invoke方法
最终调用NativeMethodAccessorImpl的方法，调用目标对象的方法
代理对象中包含target目标对象

cglib代理

针对于没有实现任何接口的类进行代理，底层ASM
通过继承的形式，子类代理，是一个代码生成包，被应用到AOP框架中，SpringAOP

目标对象需要实现接口，JDK代理

目标对象不需要实现接口，Cglib代理

底层通过字节码处理框架ASM转换字节码并生成新的类
代理的目标类不能是final修饰；目标对象的方法如果是final/static，就不会被拦截，不会执行额外的业务方法
需要引包
ProxyFactory

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
    private Object target;
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    //是target的代理对象
    public Object getProxyInterface() {
        //创建工具类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置父类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        //设置回调函数
        enhancer.setCallback(this);
        //创建子类对象，代理对象
        return enhancer.create();
    }
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib proxy");
        Object returnVal = method.invoke(target, objects);
        return returnVal;
    }
}

同样包含target
过程

代理类调用teacher.teach();，调用代理类中的teach，并最终调用intercept

当调用method.invoke(target, objects);，通过反射进行调用

当调用methodProxy.invokeSuper(o, objects);，通过代理类FastClass，通过索引，最终调用代理类的FastClass中的super.teacher()，调用父类方法

当调用methodProxy.invoke(o, objects);，通过代理类FastClass，调用被代理类FastClass的teacher()

动态代理与cglib

为什么还需要JDK代理

cglib不能处理final修饰的类，这种类无法继承

cglib需要强制无参构造

动态代理为什么需要实现接口

代理对象需要继承Proxy，而Java是单继承的，只能通过接口去扩展

底层通过反射，创建一个暂时的$Proxy0类，并生成对应的class文件，加载该class文件，生成代理对象，通过InvocationHandler，去执行方法

cglib

采用创建一个继承实现类的子类，子类包含父类的实例对象，通过这个实例对象进行方法调用

FastClass机制，会导致整个过程生成三个类。过程中，对类的方法建立索引，调用方法时，根据方法的签名来计算索引，通过索引调用对应的方法

生成的代理类、为生成的代理类中的每个方法建立了索引的类、为被代理类的所有方法建立了索引的类

methodProxy调用invokeSuper，由代理类，最终调用代理类中的拦截器方法，在调用父类方法；调用invoke，如果由代理类调用，那么进入被代理类的FastClass调用invoke，再次由代理类调用该方法，导致循环，造成栈溢出，应该由被代理类调用，调用被代理类的FastClass的invoke，调用其被代理类的本方法

小结

应用场景

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，请求图片资源，先到缓存代理取，取不到，再到公网或数据库中取

远程代理，远程对象的本地代表，将远程对象当作本地对象调用，通过网络与远程对象沟通

同步代理，多线程编程中，完成多线程间同步工作

模板方法模式

案例，制作豆浆，制作流程一样，选材不同，口味不同
Template Method Pattern，行为型模式，在一个抽象类中公开定义了执行它的方法的模板，子类按需要重写方法，但是调用要以抽象类中定义的方式进行
定义了一个操作的算法骨架，将一些步骤延迟到子类进行，使子类不改变算法接口，可以重定义该算法的某些特定的步骤
案例类图
SoyaMilk，算法骨架

public abstract class SoyaMilk {
    //final不让子类覆盖
    final void make() {
        select();
        addIngredient();
        soak();
        beat();
    }
    private void select() {
        System.out.println("select fresh soya bean.");
    }
    //子类实现
    abstract void addIngredient();
    private void soak() {
        System.out.println("soak...");
    }
    private void beat() {
        System.out.println("beat...");
    }
}

PeanutSoyaMilk，子类按需实现

public class PeanutSoyaMilk extends SoyaMilk{
    @Override
    void addIngredient() {
        System.out.println("PeanutSoyaMilk");
    }
}

钩子方法

默认不做任何事，可以是一种条件，子类按需覆盖
案例中，需要制作纯豆浆，不添加任何配料
通过customerWantIngredient判断

final void make() {
    select();
    if (customerWantIngredient()) {
        addIngredient();
    }
    soak();
    beat();
}

customerWantIngredient，钩子方法

boolean customerWantIngredient() {
    return true;
}

PureSoyaMilk，重写钩子方法customerWantIngredient

public class PureSoyaMilk extends SoyaMilk{
    @Override
    void addIngredient() {

    }
    @Override
    boolean customerWantIngredient() {
        return false;
    }
}

Spring源码

IOC初始化时运用到了模板方法模式 ConfigurableApplicationContext
refresh方法
obtainFreshBeanFactory方法，调用两个抽象方法

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
    this.refreshBeanFactory();
    return this.getBeanFactory();
}

refreshBeanFactory
getBeanFactory
钩子方法，默认空实现
postProcessBeanFactory空实现
onRefresh空实现

小结

算法只存在父类中，容易修改，只需要修改父类的模板方法，实现最大代码复用
既统一了算法，也具有很大的灵活性，保证算法的结构不变，由子类提供部分步骤的实现
每个不同的实现，都需要一个子类实现，导致类的个数增加
模板方法用final修饰，防止子类重写
适用于当完成某个过程，该过程要执行一系列步骤，这些步骤顺序基本相同，仅在个别步骤的实现不同，可以用模板方法

Java-第十八部分-设计模式-代理模式和模板方法模式

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代理模式

静态代理

动态代理

cglib代理

动态代理与cglib

小结

模板方法模式

钩子方法

Spring源码

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