Java三种代理

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Java三种代理

代理(Proxy)是一种设计模式，提供了对目标对象另外的访问方式；即通过代理对象访问目标对象。

  • 好处：扩展目标对象的功能，可以在目标对象实现的基础上，增强额外的功能操作。
  • 编程思想：不要随意去修改别人已经写好的代码或者方法，如果需要修改，可以通过代理的方式来扩展该方法。

代理的作用

  • eg. 假设我们想邀请一位明星，那么并不是直接连接明星，而是联系明星的经纪人，来达到同样的目的。明星就是一个目标对象，他只负责活动中的节目，而其他琐碎的事情就交给他的代理人(经纪人)来解决。这就是代理思想在现实中的一个例子
  • 代理模式的关键点是：代理对象与目标对象。代理对象是对目标对象的扩展，并会调用目标对象。

静态代理

静态代理在使用时，需要定义接口或者父类，被代理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。

  • 实现接口
  • 继承父类
  1. 模拟保存动作，定义一个保存动作的接口：IUserDao.java
  2. 目标对象实现这个接口的方法 UserDao.java
  3. 使用静态代理方式，就需要在代理对象(UserDaoProxy.java)中也实现IUserDao接口。调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象。
  4. 需要注意的是，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。
  • 定义IUserDao.java接口
// interface 
public interface IUserDao {
    void save();
}
  • 目标对象是实现接口的方法UserDao.java
// 目标对象
public class UserDao implements IUserDao {
    public void save() {
        System.out.println("----已经保存数据!----");
    }
}
  • 代理对象不仅实现接口，还需要将目标对象注入UserDaoProxy.java
// 代理对象
public class UserDaoProxy implements IUserDao{
    // 接收保存目标对象
    private IUserDao target;
    // 需要将目标对象作为参数传递
    public UserDaoProxy(IUserDao target){
        this.target=target;
    }
​
    public void save() {
        System.out.println("开始事务...");
        target.save();//执行目标对象的方法
        System.out.println("提交事务...");
    }
}
  • 静态代理方案的使用
​
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标对象
        UserDao target = new UserDao();
        // 代理对象，把目标对象传给代理对象，建立代理关系
        UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(target);
        // 执行的是代理的方法
        proxy.save();
    }
}

静态代理总结

  1. 可以做到在不修改目标对象的功能前提下，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。同时，一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要进行维护。
  3. 缺点修复，引入动态代理

JDK动态代理

动态代理特点

1）代理对象，不需要实现接口。 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（需要我们指定创建代理对象/目标对象实现的接口的类型） 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

  • Proxy类对象实现了代理目标的所有接口，并代替目标对象进行实际的操作。
  • 代理类所在包：java.lang.reflect.Proxy
  • JDK实现代理只需要使用newProxyInstance()静态方法
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h);

  • 参数说明

    • ClassLoader loader：指定当前目标对象使用类加载器，获取加载器的方法是固定的
    • Class<?>[] interfaces：目标对象实现的接口的类型，使用泛型方式确认类型
    • InvocationHandler h：事件处理，执行目标对象的方法时，会触发事件处理器的方法，会把当前执行目标对象的方法作为参数传入
new InvocationHandler() {
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("开始事务2");
        // 执行目标对象方法
        Object returnValue = method.invoke(target, args);
        System.out.println("提交事务2");
        return returnValue;
    }
}

  • InvocationHandler就是拦截器的接口，需要实现 invoke 方法，该方法有三个参数

  • 代理对象Object proxy

    • proxy 是实现了目标对象接口的对象（接口实现类），而不同于目标对象。也就是说，代理机制是面向接口，而不是面向类的。
    • save 方法(在接口中)被成功拦截了，hashCode方法也成功被拦截了，但意外的是，getClass方法(继承自Object 类的方法)并没有被拦截！！
    • 应用调试还可以看出Invocation接口中invoke方法的传入的proxy参数确实就是代理对象实例proxyObj

  • 被拦截的方法

  • 被拦截方法的参数列表

eg. 案例示例

  1. 定义接口类IUserDao.java以及接口实现类UserDao.java（目标对象）
  2. 创建代理工厂类(ProxyFactory.java)，由 Proxy.newProxyInstance() 生成代理对象
  3. 测试类（需要使用到代理的代码）中先建立目标对象和代理对象的联系，然后代用代理对象的中同名方法
  • 创建代理工厂对象，实现Proxy.newProxyInstance()方法
// 代理工厂
public class ProxyFactory {
​
    // 维护一个目标对象
    private Object target;
​
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
​
    // 给目标对象生成代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        return Proxy.newProxyInstance(
                // 代理对象的类加载器
                target.getClass().getClassLoader(),
                // 代理对象实现的接口
                target.getClass().getInterfaces(),
                // 执行目标对象的代理方法，三个参数分别是 代理对象；被拦截的方法；该方法的参数列表
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println("开始事务2");
                        // 执行目标对象方法
                        Object returnValue = method.invoke(target, args);
                        System.out.println("提交事务2");
                        return returnValue;
                    }
                }
        );
    }
}
  • 测试动态代理对象
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标对象
        IUserDao target = new UserDao();
        // 【原始的类型 class cn.itcast.b_dynamic.UserDao】
        System.out.println(target.getClass());
        // 给目标对象，创建代理对象
        IUserDao proxy = (IUserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
        // class $Proxy0   内存中动态生成的代理对象
        System.out.println(proxy.getClass());
        // 执行方法 【代理对象】
        proxy.save();
    }
}

JDK动态代理总结

  • 代理对象不需要实现接口，但是目标对象一定要实现接口，否则不能用JDK动态代理。

cglib动态代理

静态代理和JDK动态代理模式都是要求目标对象是实现一个接口的目标对象，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，这种情况就可以使用以目标对象子类的方式来实现代理，这种方法就叫做：cglib动态代理。

  • 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的扩展。

    • JDK的动态代理有一个限制，就是目标对象必须实现一个或多个接口，如果想代理没有实现接口的类，就可以使用cglib实现。
    • 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，为他们提供方法的interception（拦截）
    • cglib包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用ASM，因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

Cglib子类代理实现方法

1）需要引入cglib的jar文件：

i：Spring的核心包中已经包括了cglib功能，所以直接引入spring-core-3.2.5.jar即可

ii：cglib-nodep-3.2.9.jar，此jar包不需要关联asm的jar包，因为内部已经包含了

iii：cglib-3.2.9.jar，此jar包需要关联asm的jar包，否则运行报错

2）代理的类不能为final，否则报错。 3）目标对象的方法如果为final/static，不会被拦截，即不会执行目标对象额外的业务方法

// 目标类
public class UserDao {
  public void save() {
    System.out.println("----已经保存数据!----");
  }
}

// cglib 代理工厂
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
  // 目标对象
  private Object target;
​
  public ProxyFactory(Object target) {
    this.target = target;
  }
​
  // 给目标对象创建一个代理对象
  public Object getProxyInstance() {
    // 1.工具类
    Enhancer en = new Enhancer();
    // 2.设置父类
    en.setSuperclass(target.getClass());
    // 3.设置回调函数
    en.setCallback(this);
    // 4.创建子类(代理对象)
    return en.create();
  }
​
  @Override
  public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
    System.out.println("开始事务...");
    // 执行目标对象的方法
    Object returnValue = method.invoke(target, args);
    System.out.println("提交事务...");
    return returnValue;
  }
}

public class App {
  @Test
  public void test() {
    // 目标对象
    UserDao target = new UserDao();
    // 代理对象
    UserDao proxy = (UserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
    // 执行代理对象的方法
    proxy.save();
  }
}

  • 在Spring的AOP编程中：

    • 如果加入容器的目标对象有实现接口，用JDK代理
    • 如果目标对象没有实现接口，用cglib代理
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