設計模式之代理模式

xuweijian 發布于2019-08-16 10:58 / 3175人閱讀

摘要：下面我們通過玩英雄聯盟代練的例子來說明下登錄游戲贏下了一局英雄聯盟，獲得了金幣測試結果登錄游戲贏下了一局英雄聯盟，獲得了金幣可以這樣理解，自己寫代理類的方式就是靜態代理。

前言

剛上大學那會，英雄聯盟火的一塌糊涂，當時每天都想著升到30級開啟排位之旅?？墒巧?0級需要大把的時間不說，這時候匹配到的人，水平過于參差不齊，問候你全家的事經常發生，那個時候就想要是能有個代練幫我升到30級該多好啊.....下面我們就通過代碼的方式找下代練-..-

什么是代理模式

為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問

uml類圖

代理模式是一個使用率非常高的模式，像spring的aop，struts2的Form元素映射都采用了代理模式。下面我們來看下類圖中三種角色的具體定義:

subject:抽象主題，可以是接口也可以是抽象類，用來進行業務定義。

realsubject:真實主題類，用來實現真正的業務邏輯。

proxy:代理類，也叫委托類。它負責控制對真實主題類訪問的控制，將所有抽象主題定義的方法委托給realsubject類實現，并在這個過程加上預處理和善后工作，已達到增強功能的目的.

靜態代理

靜態代理模式其實就是在類設計階段就將代理類考慮在內，而不是和動態代理和cglib代理一樣動態生成代理類。下面我們通過玩英雄聯盟代練的例子來說明下:

public interface IGame {

    void login();

    void playLOL();

}

public class IGamePlayer implements IGame {

    private String name;

    public IGamePlayer(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void login() {
        System.out.println(name+"登錄游戲");
    }

    @Override
    public void playLOL() {
        System.out.println(name+"贏下了一局英雄聯盟，獲得了100金幣");
    }
}

public class IGameProxy implements IGame {

    private IGamePlayer iGamePlayer;

    public IGameProxy(IGamePlayer iGamePlayer) {
        this.iGamePlayer = iGamePlayer;
    }

    @Override
    public void login() {
        iGamePlayer.login();
    }

    @Override
    public void playLOL() {
        iGamePlayer.playLOL();
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        IGameProxy iGameProxy = new IGameProxy(new IGamePlayer("bin"));
        iGameProxy.login();
        iGameProxy.playLOL();
    }
}
測試結果：
bin登錄游戲
bin贏下了一局英雄聯盟，獲得了100金幣

可以這樣理解，自己寫代理類的方式就是靜態代理。創建代理類和真實主題類，用代理類控制主題類的訪問。游戲代練登錄賬號，打游戲升級，從而節省我的時間。

動態代理

動態代理就是在設計和實現階段不需要關心代理誰，而是在運行時期才去指定代理哪個對象。spring的核心之一就是aop，俗稱面向切面編程，其核心就是采用了動態代理機制。

jdk動態代理

保持IGAME接口和業務邏輯類不變。

//通知（這個例子用來統計登錄接口的耗時）
 interface IAdvice {
     void execute();
}

//前置通知
public class BeforeAdvice implements IAdvice {

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("執行前時間:"+System.currentTimeMillis());
    }
}

//后置通知
public class AfterAdvice implements IAdvice {

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("執行后時間:"+System.currentTimeMillis());
    }
}

public class DynamicProxy{

    private Object target;

    public DynamicProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object getInstance(ClassLoader classLoader, Class[] interfaces){
        return Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                //連接點
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new BeforeAdvice().execute();
                }
                Object objec=method.invoke(target,args);
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new AfterAdvice().execute();
                }
                return objec;
            }
        });
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        IGamePlayer gamePlayer =  new IGamePlayer("bin");
        DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(gamePlayer);
        IGame proxy= (IGame) dynamicProxy.getInstance(gamePlayer.getClass().getClassLoader(),gamePlayer.getClass().getInterfaces());
        proxy.login();
        proxy.playLOL();
    }
}
測試結果:
執行前時間:1513498759281
bin登錄游戲
執行后時間:1513498759282
bin贏下了一局英雄聯盟，獲得了100金幣

在上面的例子中，我引用了一些aop的術語，例如連接點，通知。實現了一個非常簡單的面向切面編程，由項目經驗的可以看下springaop關于事務的配置，就會明白這樣配置的含義了。
jdk動態代理是面向接口的，也就是說代理對象是根據目標對象的所有接口決定的。到底是怎么實現的呢，我們來看下這一段代碼：

public Object getInstance(ClassLoader classLoader, Class[] interfaces){
        return Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                //連接點
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new BeforeAdvice().execute();
                }
                Object objec=method.invoke(target,args);
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new AfterAdvice().execute();
                }
                return objec;
            }
        });
    }

Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new InvocationHandler()):這個方法是重新生成了一個對象，通過類加載器和該類所有的接口生成。當前生成的方法都是空的，具體邏輯都會由InvocationHandler來實現。InvocationHandler我采用了內部類的方式來實現，具體邏輯都是通過invoke來訪問目標對象。其調用流程就是:client-->DynamicProxy-->InvocationHandler-->IGamePlayer .

cglib代理

jdk提供的動態代理是通過接口實現的，那么cglib就是通過生成目標類的子類實現的。假如你的目標類沒有實現接口，又想使用動態代理，那么cglib是你的不二選擇。

Cglib是一個強大的高性能的代碼生成包,它可以在運行期擴展java類與實現java接口.它廣泛的被許多AOP的框架使用,例如Spring AOP和synaop,為他們提供方法的interception(攔截)。Cglib包的底層是通過使用一個小而快的字節碼處理框架ASM來轉換字節碼并生成新的類.不鼓勵直接使用ASM,因為它要求你必須對JVM內部結構包括class文件的格式和指令集都很熟悉.但是有一點需要額外注意，若目標類是final或者目標方法是static和final的，則不會被cglib方法攔截。

使用cglib需要引入cglib包或者spring-core（spring核心功能已經集成cglib）

public class IGamePlayer{

    private String name;

    public IGamePlayer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public IGamePlayer() {
    }

    public void login() {
        System.out.println(name+"登錄游戲");
    }

    public void playLOL() {
        System.out.println(name+"贏下了一局英雄聯盟，獲得了100金幣");
    }
}

public class DynamicProxy implements MethodInterceptor {

    private Object target;

    public DynamicProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object getProxyInstance(){

        Enhancer enhancer = new Enhancer();

        enhancer.setSuperclass(target.getClass());

        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //模擬事務
        System.out.println("事務開始了");
        method.invoke(target,objects);
        System.out.println("事務結束了");
        return null;
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        IGamePlayer iGamePlayer = new IGamePlayer("bin");
        DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(iGamePlayer);
        IGamePlayer proxy = (IGamePlayer) dynamicProxy.getProxyInstance();
        proxy.login();
        proxy.playLOL();
    }
}
測試結果:
事務開始了
bin登錄游戲
事務結束了
事務開始了
bin贏下了一局英雄聯盟，獲得了100金幣
事務結束了

如例子，我們定義了一個目標對象類，沒有實現接口，通過cglib的Enhancer工具類指定父類和回調，創建代理類。實現MethodInterceptor，重寫intercept，相當于jdk動態代理的invoke。

總結

代理模式分為靜態代理和動態代理。最大的區別就是靜態代理是自己寫代理，而動態代理是通過運行時動態的生成代理類。動態代理是springaop的核心，又分為jdk代理和cglib代理，前者通過接口生成代理后者通過定義父類的子類來生成代理（類不能為final，方法不能為static和final）。
代理模式或許是大家接觸的最多的模式，有了springaop和aspectj這樣優秀的工具，我們拿來定義即可。在學習aop框架的時候，要先弄清一些專業名詞，切面、切入點、通知、織入，理解這些名詞，知道代理模式的原理，學起aop框架就會游刃有余了。

GPU云服務器云服務器 Java設計模式之（五）——代理模式代理模式靜態代理模式 java代理模式用處

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