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代理模式 PROXY 別名Surrogate 意圖為其他的對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。 代理模式含義比較清晰,就是中間人,中介公司,經(jīng)紀人... 在計算機程序中,代理就表示一個客戶端不想或者不能夠直接引用一個對象 而代理對象可以在客戶端和目標對象之間起到中介的作用 結(jié)構代理模式的根本在于隔離,如下圖所示,間接訪問 代理對象如何能夠真的代理真實對象? 在Java語言中,看起來像的一個方式就是實現(xiàn)同一接口 代理角色和真實對象角色擁有共同的抽象類型,他們擁有相同的對外接口request()方法 ProxySubject內(nèi)部擁有一個RealSubject 你應該能感覺到組合模式的思想-----他們都是Subject,屬于同一個Component 對外有一致的接口 抽象主題角色Subject 聲明了真實主題和代理主題的共同接口,任何使用真實主題的地方,都可以使用代理主題 代理主題角色ProxySubject 代理主題角色內(nèi)部含有對真實對象的引用,從而可以在任何時候操作真實主題 代理主題提供與真實主題的相同的接口,以便任何時刻,都可以替代真實主題 而且,代理主題還可以在真實主題執(zhí)行前后增加額外的處理,比如:經(jīng)紀人要先收下費~ 真實主題角色RealSubject 被代理的真實主題對象,真正工作的是他,比如經(jīng)紀人總不會站在舞臺上去~ 示例代碼Subject 抽象角色 定義了真正的處理請求 的request()方法 package proxy;public interface Subject {void request(); } RealSubject真實主題角色,實現(xiàn)了處理請求的方法 package proxy;public class RealSubject implements Subject { @Overridepublic void request() { System.out.println("realSubject process request...."); } } Proxy代理角色 實現(xiàn)了request()方法,用于替代真實主題,內(nèi)部調(diào)用真實主題完成請求 并且額外的提供了pre和after操作 package proxy;public class Proxy implements Subject{private Subject realSubject; @Overridepublic void request() { preRequest(); realSubject.request(); afterRequest(); } public Proxy(Subject realSubject){this.realSubject = realSubject; }public void preRequest(){ System.out.println("pre request do sth...."); } public void afterRequest(){ System.out.println("after request do sth...."); } } 測試類 package proxy;public class Test {/**請求subject執(zhí)行請求 * @param subject*/public static void askForSth(Subject subject){ subject.request(); System.out.println("################"); } public static void main(String[] args){ Subject real = new RealSubject(); Subject proxy = new Proxy(real); askForSth(proxy); askForSth(real); } } 定義了真實對象,也定義了一個代理對象 查看他們分別處理請求的結(jié)果 從下面的時序圖中,能更好的感受到“間接”的感覺 在真正調(diào)用真實對象方法前,需要先執(zhí)行preRequest方法 真實對象方法調(diào)用后,在執(zhí)行afterRequest方法 代理實現(xiàn)代理的實現(xiàn)分類有兩種,靜態(tài)代理和動態(tài)代理 前面形式描述的代理,就是靜態(tài)代理 在編譯時期,就已經(jīng)編寫生成好了代理類的源代碼,程序運行之前class文件就已經(jīng)生成了 這種按照我們上面模式編寫了代理類和真實類的形式就是 靜態(tài)代理 靜態(tài)代理經(jīng)常被用來對原有邏輯代碼進行擴展,原有的邏輯不需要變更,但是可以增加更多的處理邏輯 但是,但是如果有很多的對象需要被代理怎么辦? 如果按照靜態(tài)代理的形式,那么將會出現(xiàn)很多的代理類,勢必導致代碼的臃腫。 所以后來出現(xiàn)了動態(tài)代理 JDK代理機制所謂動態(tài)代理,按照字面意思就是動態(tài)的進行代理,動態(tài)相對于靜態(tài)的含義是不需要事先主動的創(chuàng)建代理類,可以在運行時需要的時候,動態(tài)的創(chuàng)建一個代理類。 動態(tài)代理的動態(tài)關鍵在于代理類的動態(tài)生成,不需要我們實現(xiàn)創(chuàng)建,從class文件的角度來看的話,是與靜態(tài)代理一樣的,仍舊有一個代理類的Class文件 在Java中提供了內(nèi)置的動態(tài)代理的支持。 Java在java.lang.reflect包中提供了三個核心 Proxy,InvocationHandler, Method 可以用于動態(tài)代理的使用 Java動態(tài)代理簡單示例 package proxy.MyDynamicProxy;public interface Subject {void doSth(); } package proxy.MyDynamicProxy;public class RealSubject implements Subject { @Overridepublic void doSth() { System.out.println("real Object do something..."); } } package proxy.MyDynamicProxy;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {private Object realSubject;public DynamicProxyHandler(Object realSubject) {this.realSubject = realSubject; } @Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("proxy do something....");return method.invoke(realSubject, args); } } package proxy.MyDynamicProxy;import java.lang.reflect.Proxy;public class Test {public static void main(String[] args){ RealSubject realSubject = new RealSubject(); Subject proxy = (Subject) Proxy .newProxyInstance(Test.class.getClassLoader(), new Class[]{Subject.class}, new DynamicProxyHandler(realSubject)); proxy.doSth(); } } 動態(tài)代理到底都做了什么? 對于靜態(tài)代理,我們有一個RealSubject,以及他的超接口Subject Subject定義了方法,RealSubject實現(xiàn)了方法。 然后我們創(chuàng)建了代理類,這個代理類實現(xiàn)了Subject接口,并且將新增的邏輯添加進來,然后通過代理類進行方法調(diào)用。 在上面的例子中,RealSubject,以及他的超接口Subject含義不變,與靜態(tài)代理中的邏輯一樣。 然后我們創(chuàng)建了一個調(diào)用處理器DynamicProxyHandler 實現(xiàn)了 InvocationHandler接口 該接口只有一個方法invoke public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable 他有三個參數(shù) proxy - 在其上調(diào)用方法的代理實例 method - 對應于在代理實例上調(diào)用的接口方法的 Method 實例。Method 對象的聲明類將是在其中聲明方法的接口,該接口可以是代理類賴以繼承方法的代理接口的超接口。 args - 包含傳入代理實例上方法調(diào)用的參數(shù)值的對象數(shù)組,如果接口方法不使用參數(shù),則為 null?;绢愋偷膮?shù)被包裝在適當基本包裝器類(如 java.lang.Integer 或 java.lang.Boolean)的實例中。 最后通過Java提供的代理機制創(chuàng)建了一個代理 Subject proxy = (Subject) Proxy .newProxyInstance(Test.class.getClassLoader(), new Class[]{Subject.class}, new DynamicProxyHandler(realSubject)); 核心就是newProxyInstance方法,他創(chuàng)建了一個實現(xiàn)了Subject接口的代理類 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException 這個方法也有三個參數(shù) loader - 定義代理類的類加載器 interfaces - 代理類要實現(xiàn)的接口列表 h - 指派方法調(diào)用的調(diào)用處理程序 為什么需要這三個參數(shù)呢? 首先,Proxy.newProxyInstance幫你動態(tài)的創(chuàng)建方法,肯定要有一個類加載器,上面的示例中我們直接使用的測試類的類加載,這個一般是應用程序 類加載器 再者,動態(tài)代理與靜態(tài)代理一樣,需要實現(xiàn)同樣的接口,那你實現(xiàn)了哪些接口呢?所以你得把接口列表告訴我 最后,你希望有哪些處理呢?你要把處理器給我 proxy.doSth();執(zhí)行時,會將當前代理實例,以及當前方法,以及當前方法的參數(shù)傳遞給invoke方法,所以就完成代理的功能。 再來重頭理一下:
簡言之,動態(tài)代理與靜態(tài)代理一模一樣,差別就在于不用你事先去自己主動地創(chuàng)建一個代理類 靜態(tài)的時候編寫了代理類,然后編譯為class然后需要時被加載到JVM,然后調(diào)用 動態(tài)是運行時在需要的時候,直接生成class文件 依照上面的步驟流程,你就可以借助于Java的機制實現(xiàn)動態(tài)代理 但是你會發(fā)現(xiàn),Proxy.newProxyInstance方法的參數(shù)需要一個 Class<?>[] interfaces,這意味著什么?這意味著被代理的對象必須實現(xiàn)一個接口 如果被代理的對象不曾實現(xiàn)任何接口怎么辦? 給每個被代理的對象增加一個標記接口(形式接口)?如果只是為了使用JDK的動態(tài)代理實現(xiàn),而添加了無意義的接口這是否妥當? CGLIB還有另外一種形式的動態(tài)代理CGLIB 需要兩個Jar package proxy.cglib;public class RealSubject{public void doSth() { System.out.println("realSubject process request...."); } } package proxy.cglib;import java.lang.reflect.Method;import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;public class MyHandler implements MethodInterceptor { @Overridepublic Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy)throws Throwable { System.out.println("before do something..."); Object object = methodProxy.invokeSuper(o,objects); System.out.println("after do something...");return object; } } package proxy.cglib;import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;public class Test {public static void main(String[] args){ Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(RealSubject.class); enhancer.setCallback(new MyHandler()); RealSubject subject = (RealSubject)enhancer.create(); subject.doSth(); } } 在這個示例中,不再需要接口,僅僅只有一個真是對象RealSubject 實現(xiàn)了一個處理器 MyHandler 繼承自 MethodInterceptor,實現(xiàn)了intercept方法 在測試客戶端中,通過四個步驟創(chuàng)建了代理對象,然后借助于代理對象執(zhí)行 從 enhancer.setSuperclass(RealSubject.class);這一句或許猜得到,CGLIB不依賴于接口,而是代理類繼承了真實主題類 流程 真實主題對象RealSubject是必不可少的,否則代理模式就沒有意義了 類似JDK的代理模式,處理器也是解耦的,在CGLIB中借助于MethodInterceptor接口約定,這一步要做的事情的本質(zhì)與InvocationHandler并沒有什么太多不同---封裝附加的處理邏輯 借助于Enhancer用來組裝處理創(chuàng)建邏輯,并且創(chuàng)建代理類 setSuperclass設置需要繼承的類(也就是被代理的類) setCallback設置回調(diào)函數(shù) create創(chuàng)建真正的代理對象。 CGLIB采用繼承的機制,如果一個類是final的怎么辦?那就歇菜了 JDK代理機制與CGLIB對比目前到JDK8 據(jù)說性能已經(jīng)優(yōu)于CGLIB了 JDK機制不需要第三方Jar,JDK默認集成,CGLIB需要引入第三方Jar包 JDK需要依賴真實主題對象實現(xiàn)接口,CGLIB則不需要,CGLIB繼承了真實主題 CGLIB雖然不依賴真實主題實現(xiàn)接口,但是被代理的類不能為final,那樣的類是無法繼承的 通常的做法是如果實現(xiàn)了接口,那么使用JDK機制,如果沒有實現(xiàn)接口,使用CGLIB 代理用途分類代理模式的根本在于隔離,“間接”,只要隔離,間接,那么就可以隱藏真實對象,并且增加額外的服務,優(yōu)化,管理等 比如 隱藏了真實的對象,比如你通過中介租房子,可能到期也沒見過房東 提供了代理層,可以提供更多服務 比如買賣房屋通過中介可以節(jié)省你合同的審校工作,很多人不懂合同中暗藏的貓膩 隱藏真實對象,自然能夠起到一定的保護作用,避免了直接接觸 比如去學校見孩子,需要先經(jīng)過老師同意 通過代理,也相當于有一個管家,可以管理外界對真實對象的接觸訪問 比如,真實對象是電腦,管家類軟件相當于代理,可以限制小孩子對電腦的使用時長 圍繞著代理帶來的特點“隱藏真實對象,并且增加額外的服務,優(yōu)化,限制” 在多種場景下,延伸出來一些分類 遠程代理 Remote 為一個位于不同的地址空間的對象提供一個局域代表對象,這個不同的地址空間可以是本機器的,也可以是另一臺機器的 虛擬代理 Virtual 根據(jù)需要創(chuàng)建一個資源消耗較大的對象,使得此對象只在需要時才會被真正創(chuàng)建 保護代理 Protect or Access 控制對一個對象的訪問,如果需要,可以給不同的用戶提供不同級別的使用權限 Cache代理 為一個目標操作的結(jié)果提供臨時的存儲空間,以便多個客戶端可以共享這些結(jié)果 防火墻代理 Firewall 保護目標,防止惡意行為 同步代理 Synchronization 使幾個用戶能夠同時使用一個對象而沒有沖突 智能引用 Smart Reference 當一個對象被引用時,提供一些額外的操作,比如將對象調(diào)用次數(shù)記錄下來 很顯然,這些分類其實只是代理的不同應用場景,以后可能還會有更多的分類出來 但是永遠也脫離不了代理的“隔離”“間接”的根本核心。 總結(jié)代理角色雖然是真實角色的“代理人”,雖然代理角色內(nèi)部依賴真實角色 但是真實角色可以完全脫離代理人,單獨出現(xiàn) 比如上面示例中的 askForSth(proxy); askForSth(real); 只不過,通過代理角色會有不同的效果 代理人只是會“幫助”解決他能解決的問題,它能提供的服務,他做不了的事情 比如經(jīng)紀人不會出唱片,對于出唱片的任務還是會委托給真實角色 現(xiàn)實世界中,我們通常說真實角色委托代理角色,比如,房東找中介 在程序世界中,通常卻說代理角色將任務委托給真實角色,委托與被委托都是相對的 要看你到底是站在什么視角看待問題,無所謂~ 再次強調(diào),代理模式的重點在于增加對真實受訪對象的控制,也可以增加額外的服務。
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