代理模式:为其他对象提供一种代理以控制某个对象的访问。用在:在某些情况下,一个客户不想或者不能直接访问另一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之前起到中介的作用,代理对象还可以完成它附加的操作。
例子:就像房东、租客、中介的关系。中介(代理对象)为房东(真实对象)出租房子,租客(客户)通过中介(代理对象)来找房子租房子,中介完成了租房以后可以收取中介费(附加操作)。
先看看静态代理模式,通过上面对代理模式的理解,可以了解到代理模式:即不直接通过new一个真实对象来调用方法,而是通过代理对象来调用一个方法,所以代理对象包含真实对象的引用。下面看一下代码
接口:Subject包含一个方法
1 package com.example.designpattern.proxy; 2 3 public interface Subject { 4 void request(); 5 }
RealSubject类,实现了Subject接口,为了简单起见,方法简单的输出一句话:
1 package com.example.designpattern.proxy; 2 3 public class RealSubject implements Subject { 4 //真是角色实现了 5 public void request() { 6 System.out.println("From real subject"); 7 } 8 }
代理类ProxySubject,也要实现Subject接口,实现Subject里面的方法,但是在这里里面是通过调用真实对象来实现的。
1 package com.example.designpattern.proxy; 2 3 public class ProxySubject implements Subject { 4 5 private RealSubject realSubject; //代理角色内部引用了真实角色 6 7 //代理角色实现目标动作 8 public void request() { 9 10 this.preRequest(); //在真实角色操作之前所附加的操作 11 if (realSubject == null){ 12 realSubject = new RealSubject(); 13 } 14 realSubject.request(); // 真实角色所完成的事情 15 this.afterRequet(); //在真实角色操作之后附加的操作 16 } 17 //代理角色之前完成的动作 18 private void preRequest(){ 19 System.out.println("pre request"); 20 } 21 //代理角色之后完成的动作 22 private void afterRequet(){ 23 System.out.println("after request"); 24 } 25 }
客户调用者
package com.example.designpattern.proxy; public class Client { public static void main(String[] args) { ProxySubject proxy = new ProxySubject(); //通过代理对象来调用方法 proxy.request(); } }
静态代理:
可以运行一下这些代码哦, 可以在Client类中看到,是通过代理ProxySubject的对象proxy来调用方法的,在代理类ProxySubject中,有一个真实对象的引用,在代理对象的中request()方法调用了真实对象的方法。这样的模式叫做代理模式。
优点是:
1. 代理模式能将代理对象与真实对象被调用的目标对象分离。
2. 一定程度上降低了系统的耦合度,扩展性好。
代理类中包含了对真实主题的引用,这样做也有缺点:
1. 真实对象与代理类一一对应,增加真实类也要增加代理类,这样做会快速的增加类的数量,使得系统变得复杂。
2. 设计代理以前真实主题必须事先存在,不太灵活。
采用动态代理可以解决以上问题,动态代理是相对于静态代理来说的。
可能你也会说怎么样实现动态创建实例,以前我们创建实例不都是通过new 的方式来实现的吗?
//如下 Hello hi = new Hello();
那么动态创建实例是由Java提供的功能,就不需要我们去new 对象,他已经定义好了静态方法Proxy.newProxyInstance(),只要传入参数调用就可以。Java文档里面有哦,如图:
Java标准库提供了一种动态代理(DynamicProxy)的机制:可以在运行期动态创建某个interface的实例。
参数解释:
1 Proxy.newProxyInstance( 2 ClassLoader loader, // 传入ClassLoader 3 Class<?>[] interfaces, // 传入要调用的接口的方法数组 4 InvocationHandler h); //传入InvocationHandler 的实例
下面看一下动态代理例子代码:
Subject 接口
package design.dynamicproxy; public interface Subject { void request(String str); }
RealSubject类 实现 Subject 接口
1 package design.dynamicproxy; 2 3 public class RealSubject implements Subject { 4 @Override 5 public void request(String str) { 6 System.out.println("From Real Subject!" + " args:" + str ); 7 } 8 }
动态代理类DynamicSubject 实现了InvocationHandler,重写invoke()方法
1 package design.dynamicproxy; 2 3 import java.lang.reflect.InvocationHandler; 4 import java.lang.reflect.Method; 5 6 /** 7 * 该代理类的内部属性时Object类型,实际使用时,使用该类的构造方法传递一个对象 8 * 此外该类还实现了invoke() 方法,该方法中的method.invoke() 其实就是要调用被代理对象的要执行的方法 9 * 方法参数是object,表示该方法从属于object对象,通过动态代理类,我们可以在执行真是对象的 10 * 方法前后可以加入一些额外的方法 11 */ 12 public class DynamicSubject implements InvocationHandler { 13 14 //引入的类型是Object的,可以随便传入任何一个对象 15 private Object object; 16 17 public DynamicSubject(Object object){ 18 this.object = object; 19 } 20 21 @Override 22 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 23 System.out.println("before calling:" + method); 24 //等价于realSubject的request() 方法,如果这里不调用的话,不会调用Method 对象中的方法 25 method.invoke(object, args); 26 System.out.println("after calling:" + method); 27 return null; 28 } 29 }
Client类
1 package design.dynamicproxy; 2 3 import java.lang.reflect.InvocationHandler; 4 import java.lang.reflect.Proxy; 5 6 public class Client { 7 8 public static void main(String[] args) { 9 RealSubject realSubject = new RealSubject(); 10 InvocationHandler handler = new DynamicSubject(realSubject); 11 Class<?> classType = handler.getClass(); 12 //下面的代码一次性生成代理 13 // 动态生成了class com.sun.proxy.$Proxy0 的实例, 14 Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(), realSubject.getClass().getInterfaces(),handler); 15 subject.request("eather"); 16 System.out.println(subject.getClass()); //输出class com.sun.proxy.$Proxy0,可以看到Proxy.newProxyInstance() 是系统自动生成的实例 17 } 18 }
在Client中可以看到,我们这里调用方法的是 subject.request("eather"); 这个对象subject 不是通过new DynamicSubject()生成的,而是Java内部写好的方法在运行时动态生成对象;可能有人说
InvocationHandler handler = new DynamicSubject(realSubject);
这里不是通过new new DynamicSubject(realSubject); 生成了一个对象吗? 是的,但是它是InvocationHandler 类型的,主要是传递一个InvocationHandler类型参数给Proxy.newProxyInstance(); 即最后一个参数。通过Client类的最后一句输出可以看到它是 class com.sun.proxy.$Proxy0 ,这是Java运行时生成的。
解决了静态代理的难题:1. 真实对象与代理类一一对应,增加真实类也要增加代理类,这样做会快速的增加类的数量,使得系统变得复杂。 为什么这么说呢, 因为代理类引用的类型是Object的,可以随便传入任何一个对象,当真实类增加时,代理类不用增加,new DynamicSubject(object); new的时候把要传入的对象传进去即可。
下面是Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h); 这个方法的源码啦,可以看看,深入了解一下
1 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, 2 Class<?>[] interfaces, 3 InvocationHandler h) 4 throws IllegalArgumentException 5 { 6 Objects.requireNonNull(h); 7 8 final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); 9 final SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); 10 if (sm != null) { 11 checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs); 12 } 13 14 /* 15 * Look up or generate the designated proxy class. 16 生成一个代理类对象 17 */ 18 Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); 19 20 /* 21 * Invoke its constructor with the designated invocation handler. 22 使用指定的调用处理程序调用其构造函数。就是使用InvocationHandler 实例调用【要调用方法的那个类】的构造方法 23 */ 24 try { 25 if (sm != null) { 26 checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl); 27 } 28 29 final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); 30 final InvocationHandler ih = h; 31 if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) { 32 AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() { 33 public Void run() { 34 cons.setAccessible(true); 35 return null; 36 } 37 }); 38 } 39 return cons.newInstance(new Object[]{h}); 40 } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) { 41 throw new InternalError(e.toString(), e); 42 } catch (InvocationTargetException e) { 43 Throwable t = e.getCause(); 44 if (t instanceof RuntimeException) { 45 throw (RuntimeException) t; 46 } else { 47 throw new InternalError(t.toString(), t); 48 } 49 } catch (NoSuchMethodException e) { 50 throw new InternalError(e.toString(), e); 51 } 52 }