I walk very slowly, but I never walk backwards 

设计模式 - 代理模式

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寂然

大家好，我是寂然，本节课，我们来聊设计模式中的代理模式，代理模式相信大家已经比较熟悉了，那我们直接来看下，代理模式的基本介绍

基本介绍

代理模式（Proxy Pattern）的基本介绍如下：

代理模式：为一个对象提供一个替身，以控制对这个对象的访问，即通过代理对象访问目标对象，这样做的好处是可以在目标对象实现的基础上，增强额外的功能操作，即扩展目标对象的功能

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聊的通俗一点，代理模式的原理就是使用一个代理对象将目标对象包装起来，然后用该代理对象取代目标对象，代理类和被代理类有共同的父类或实现了相同的接口，这样任何对目标对象的操作都可以用代理类代替，代理类内部可以在调用目标对象的实现细节前后添加相应的业务逻辑

原理类图

原来我们使用客户端直接调用目标对象

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现在我们使用代理对象包装目标对象，客户端对目标对象的操作通过调用代理类

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模式分类

代理模式有不同的形式，主要有两种，静态代理和动态代理，动态代理又分为 JDK代理和 Cglib 代理，下面我们对每一种都进行详细的解析和案例演示

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（即目标对象）与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类，下面我们通过案例来进行演示

案例演示

需求：假设我们有一位授课老师，今天临时有事，只能远程上课，我们找另一位老师来辅助完成授课任务

类图分析

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代码演示

//接口
public interface ITeacher {
​
 //授课
 public void teach();
​
}
​
//目标讲师
public class TargetTeacher implements ITeacher {
​
 @Override
 public void teach() {
 System.out.println("目标讲师正在进行授课");
 }
}
​
//代理讲师
public class ProxyTeacher implements ITeacher {
​
 private ITeacher iTeacher;
​
 public ProxyTeacher(ITeacher iTeacher) {
 this.iTeacher = iTeacher;
 }
​
 @Override
 public void teach() {
​
 System.out.println("代理老师进来打开视频会议功能");
​
 iTeacher.teach();
​
 System.out.println("代理讲师关闭视频会议功能，授课结束");
 }
}
​
//客户端
public class Client {
​
 public static void main(String[] args) {
​
 TargetTeacher targetTeacher = new TargetTeacher();
 //通过代理对象，调用到被代理对象的方法
 new ProxyTeacher(targetTeacher).teach();
 }
}

其实通过案例我们可以看到，所谓静态，也就是代理类和被代理类的关系在运行前就确定了，在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件

优势

在不修改目标对象功能前提下，能通过代理对象对目标功能扩展业务逻辑

劣势

这样其实不利于程序的扩展，因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口，那一个代理类只能为一个或者说一套接口服务，这样程序开发中可能会产生大量的代理类
一旦接口增加方法，目标对象与代理对象都要维护

动态代理 - JDK 代理

动态代理是指客户通过代理类来调用目标对象的方法，是在程序运行时根据需要动态的创建目标类的代理对象

代理对象不需要实现接口，目标对象需要实现接口，否则不能用动态代理，代理类和被代理类的关系是在程序运行时确定

问题思考

要想实现动态代理，需要考虑以下两个问题：

问题一：如何根据加载到内存中的被代理类，动态的去创建代理类及其对象？

代理类的生成，是利用 JDK 的 API，动态的在内存中构建代理对象

代理类所在包：java.lang.reflect.Proxy

JDK 实现代理只需要使用 newProxyInstance 方法,但是该方法需要接收三个参数，具体在案例中详细解析

问题二：当通过代理类的对象调用方法时，如何动态的调用被代理类的同名方法？

我们在代码演示的过程中，来回答这个问题

案例演示

将一开始使用静态代理完成的案例，改进成动态代理模式

类图分析

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代码演示

//接口
public interface ITeacher {
​
 //授课
 public void teach();
​
}
​
//目标讲师
public class TargetTeacher implements ITeacher {
​
 @Override
 public void teach() {
 System.out.println("目标讲师正在进行授课");
 }
}
​
//代理工厂：主逻辑
public class ProxyFactory {
​
 //维护一个目标对象 Object
 private Object target;
​
 //构造器 对目标对象进行初始化
 public ProxyFactory(Object target) {
 this.target = target;
 }
​
 //给目标对象生成代理对象
 public Object getProxyInstance() {
​
 //参数说明
 //ClassLoader loader : 指定当前目标对象使用的类加载器，获取加载器的方法是固定的
 //Class<?>[] interfaces：目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型
 //InvocationHandler h：事件处理，执行目标对象的方法时，会去触发事件处理的方法
 //                      以匿名内部类的形式传参
 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("JDK代理开始");
 //我们通过代理类的对象，调用方法getProxyInstance时，就会调用invoke方法，解决了问题二
 //反射机制调用目标对象的方法，当然在目标方法执行前后，可以添加相应的业务逻辑
 Object returnVal = method.invoke(target, args);
​
 System.out.println("JDK代理提交");
​
 return returnVal;
 }
 });
 }
​
}
​
//客户端
public class Client {
​
 public static void main(String[] args) {
​
 ITeacher targetTeacher = new TargetTeacher();
​
 ITeacher proxyInstance = (ITeacher) new ProxyFactory(targetTeacher).getProxyInstance();
​
 //class com.sun.proxy.$Proxy0 可以看到，内存中动态生成了代理对象
 System.out.println(proxyInstance.getClass());
​
 //通过代理对象，调用目标对象的方法
 proxyInstance.teach();
​
 }
}

动态代理 - Cglib 代理

前情提要

静态代理和 JDK 代理模式都要求目标对象去实现一个接口，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，基于这样的情况，可以使用目标对象子类来实现代理，这就是 Cglib 代理

Cglib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扩展

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，Cglib 包的底层是通过使用字节码处理框架 ASM 来转换字节码并生成新的类，它广泛的被许多 AOP 的 框架使用，例如 Spring AOP，去实现方法拦截，使用Cglib代理，目标对象无须实现任何的接口

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当然，使用前，首先要引入 Cglib 相关的依赖

 <!--Cglib-->
 <!-- https://mvnrepository.com/artifact/cglib/cglib -->
 <dependency>
   <groupId>cglib</groupId>
   <artifactId>cglib</artifactId>
   <version>2.2.2</version>
 </dependency>

案例演示

将一开始使用静态代理完成的案例，改进成Cglib代理模式

类图分析

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代码演示

//目标讲师
public class TargetTeacher  {
​
​
 public void teach() {
 System.out.println("目标讲师正在进行授课");
 }
}
​
//代理工厂
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
​
 //维护一个目标对象
 private Object target;
​
 public ProxyFactory(Object target) {
 this.target = target;
 }
​
 //返回一个当前目标对象的代理对象
 public Object getProxyInstance(){
 //创建一个工具类
 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，即代理对象
 return enhancer.create();
​
 }
​
 //重写该方法，实现对目标对象方法的调用
 @Override
 public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
​
 System.out.println("Cglib代理模式开始=-=");
​
 Object returnVal = method.invoke(target, objects);
​
 System.out.println("Cglib代理模式结束=-=");
 return returnVal;
 }
}
​
//客户端
public class Client {
​
 public static void main(String[] args) {
​
 //创建目标对象
 TargetTeacher targetTeacher = new TargetTeacher();
​
 //获取到代理对象，并且将目标对象传入
 TargetTeacher proxyInstance = (TargetTeacher)new ProxyFactory(targetTeacher).getProxyInstance();
​
 proxyInstance.teach();
 }
}

几种常见的代理模式变体

防火墙代理

内网通过代理穿透防火墙，实现对公网的访问，其实思想一致，只不过应用到了防火墙

缓存代理

例如：当请求图片文件等资源时，先到缓存代理取，如果取到资源则 ok，如果取不到资源，再到公网或者数据库去取，然后放入缓存

远程代理

远程对象的本地代表，通过它可以把远程对象当本地对象来调用，远程代理通过网络和真正的远程对象沟通信息

同步代理

主要使用在多线程编程中，完成多线程间同步工作

下节预告

OK，到这里，代理模式的相关内容就结束了，下一节，我们开启模板模式的学习，希望大家能够一起坚持下去，真正有所收获，就像开篇那句话，我走的很慢，但是我从来不后退，哈哈，那我们下期见~