基本介紹
代理模式是一種結(jié)構(gòu)性設計模式搪锣。為對象提供一個替身秋忙,以控制對這個對象的訪問。即通過代理對象訪問目標對象构舟,并允許在將請求提交給對象前后進行一些處理灰追。
被代理的對象可以是遠程對象、創(chuàng)建開銷大的對象或需要安全控制的對象狗超。
代理模式主要有三種不同的形式:
靜態(tài)代理:由程序員創(chuàng)建代理類或特定工具自動生成源代碼再對其編譯弹澎。在程序運行前代理類的 .class 文件就已經(jīng)存在了
動態(tài)代理(JDK 代理、接口代理):在程序運行時運用反射機制動態(tài)創(chuàng)建而成努咐,動態(tài)就是在程序運行時生成的苦蒿,而不是編譯時。
cglib 代理(可以在內(nèi)存動態(tài)的創(chuàng)建對象渗稍,而不是實現(xiàn)接口佩迟,屬于動態(tài)代理的范疇)
問題
為什么要控制對于某個對象的訪問呢?舉個例子:有這樣一個消耗大量系統(tǒng)資源的巨型對象竿屹, 你只是偶爾需要使用它报强, 并非總是需要。
你可以實現(xiàn)延遲初始化:在實際有需要時再創(chuàng)建該對象拱燃。對象的所有客戶端都要執(zhí)行延遲初始代碼秉溉。不幸的是, 這很可能會帶來很多重復代碼碗誉。
在理想情況下召嘶, 我們希望將代碼直接放入對象的類中, 但這并非總是能實現(xiàn):比如類可能是第三方封閉庫的一部分哮缺。
解決方案
代理模式建議新建一個與原服務對象接口相同的代理類弄跌, 然后更新應用以將代理對象傳遞給所有原始對象客戶端。代理類接收到客戶端請求后會創(chuàng)建實際的服務對象尝苇, 并將所有工作委派給它铛只。
代理將自己偽裝成數(shù)據(jù)庫對象, 可在客戶端或?qū)嶋H數(shù)據(jù)庫對象不知情的情況下處理延遲初始化和緩存查詢結(jié)果的工作茎匠。
這有什么好處呢?如果需要在類的主要業(yè)務邏輯前后執(zhí)行一些工作押袍, 你無需修改類就能完成這項工作诵冒。由于代理實現(xiàn)的接口與原類相同, 因此你可將其傳遞給任何一個使用實際服務對象的客戶端谊惭。
代理模式結(jié)構(gòu)
1.服務接口?(Service Interface) 聲明了服務接口汽馋。代理必須遵循該接口才能偽裝成服務對象侮东。
服務?(Service) 類提供了一些實用的業(yè)務邏輯。
代理?(Proxy) 類包含一個指向服務對象的引用成員變量豹芯。代理完成其任務 (例如延遲初始化悄雅、 記錄日志、 訪問控制和緩存等) 后會將請求傳遞給服務對象铁蹈。通常情況下宽闲, 代理會對其服務對象的整個生命周期進行管理。
客戶端?(Client) 能通過同一接口與服務或代理進行交互握牧, 所以你可在一切需要服務對象的代碼中使用代理容诬。
打游戲有代練、買賣房子有中介代理沿腰、再比如一般公司投互聯(lián)網(wǎng)廣告也可以找代理公司览徒,這里的代練、中介颂龙、廣告代理公司扮演的角色都是代理习蓬。
這里舉個更接近程序員的例子,比如有些變態(tài)的公司不允許在公司刷微博措嵌,看視頻躲叼,可以通過一層代理來限制我們訪問這些網(wǎng)站。
廢話不多說铅匹,先來個靜態(tài)代理押赊。
靜態(tài)代理
1、定義網(wǎng)絡接口
2包斑、真正的網(wǎng)絡連接
3流礁、公司的網(wǎng)絡代理
4、客戶端驗證
5罗丰、輸出
不能訪問娛樂性網(wǎng)站神帅,但是可以用 360 搜索,SO 靠譜萌抵,哈哈
靜態(tài)代理類優(yōu)缺點
優(yōu)點:
在不修改目標對象的前提下找御,可以通過代理對象對目標對象功能擴展
代理使客戶端不需要知道實現(xiàn)類是什么,怎么做的绍填,而客戶端只需知道代理即可(解耦合)霎桅,對于如上的客戶端代碼,RealInterner() 可以應用工廠將它隱藏讨永。
缺點:
代理類和委托類實現(xiàn)了相同的接口滔驶,代理類通過委托類實現(xiàn)了相同的方法。這樣就出現(xiàn)了大量的代碼重復卿闹。如果接口增加一個方法揭糕,除了所有實現(xiàn)類需要實現(xiàn)這個方法外萝快,所有代理類也需要實現(xiàn)此方法。增加了代碼維護的復雜度著角。
代理對象只服務于一種類型的對象揪漩,如果要服務多類型的對象。勢必要為每一種對象都進行代理吏口,靜態(tài)代理在程序規(guī)模稍大時就無法勝任了奄容。
動態(tài)代理
靜態(tài)代理會產(chǎn)生很多靜態(tài)類,所以我們要想辦法可以通過一個代理類完成全部的代理功能锨侯,這就引出了動態(tài)代理嫩海。
JDK原生動態(tài)代理
代理對象,不需要實現(xiàn)接口囚痴,但是目標對象要實現(xiàn)接口叁怪,否則不能用動態(tài)代理
代理對象的生成,是通過 JDK 的 API(反射機制)深滚,動態(tài)的在內(nèi)存中構(gòu)建代理對象
在 Java 中要想實現(xiàn)動態(tài)代理機制奕谭,需要
java.lang.reflect.InvocationHandler 接口和 java.lang.reflect.Proxy 類的支持
Coding
1、網(wǎng)絡接口不變
2痴荐、真正的網(wǎng)絡連接血柳,也不會改變
3、動態(tài)代理生兆,需要實現(xiàn) InvocationHandler难捌,我們用 Lambda 表達式簡化下
4、客戶端
動態(tài)代理的方式中鸦难,所有的函數(shù)調(diào)用最終都會經(jīng)過 invoke 函數(shù)的轉(zhuǎn)發(fā)根吁,因此我們就可以在這里做一些自己想做的操作,比如日志系統(tǒng)合蔽、事務击敌、攔截器、權(quán)限控制等拴事。
cglib代理
靜態(tài)代理和 JDK 代理模式都要求目標對象實現(xiàn)一個接口沃斤,但有時候目標對象只是一個單獨的對象,并沒有實現(xiàn)任何接口刃宵,這個時候就可以使用目標對象子類來實現(xiàn)代理衡瓶,這就是 cglib 代理。
cglib(Code Generation Library)是一個基于ASM的字節(jié)碼生成庫牲证,它允許我們在運行時對字節(jié)碼進行修改和動態(tài)生成哮针。cglib 通過繼承方式實現(xiàn)代理。它廣泛的被許多AOP的框架使用,比如我們的 Spring AOP诚撵。
cglib 包的底層是通過使用字節(jié)碼處理框架 ASM 來轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類。
cglib 代理也被叫做子類代理键闺,它是在內(nèi)存中構(gòu)建一個子類對象從而實現(xiàn)目標對象功能擴展寿烟。
Coding
添加 cglib 依賴
1、不需要接口
2辛燥、代理工廠類
3筛武、客戶端
4、輸出
代理模式適合應用場景
使用代理模式的方式多種多樣挎塌, 我們來看看最常見的幾種徘六。
延遲初始化 (虛擬代理):如果你有一個偶爾使用的重量級服務對象, 一直保持該對象運行會消耗系統(tǒng)資源時榴都, 可使用代理模式待锈。你無需在程序啟動時就創(chuàng)建該對象, 可將對象的初始化延遲到真正有需要的時候嘴高。
訪問控制 (保護代理):如果你只希望特定客戶端使用服務對象竿音, 這里的對象可以是操作系統(tǒng)中非常重要的部分, 而客戶端則是各種已啟動的程序 (包括惡意程序)拴驮, 此時可使用代理模式春瞬。代理可僅在客戶端憑據(jù)滿足要求時將請求傳遞給服務對象。
本地執(zhí)行遠程服務 (遠程代理):適用于服務對象位于遠程服務器上的情形套啤。在這種情形中宽气, 代理通過網(wǎng)絡傳遞客戶端請求, 負責處理所有與網(wǎng)絡相關(guān)的復雜細節(jié)潜沦。
記錄日志請求 (日志記錄代理):適用于當你需要保存對于服務對象的請求歷史記錄時萄涯。代理可以在向服務傳遞請求前進行記錄。
緩存請求結(jié)果 (緩存代理):適用于需要緩存客戶請求結(jié)果并對緩存生命周期進行管理時止潮, 特別是當返回結(jié)果的體積非常大時窃判。代理可對重復請求所需的相同結(jié)果進行緩存, 還可使用請求參數(shù)作為索引緩存的鍵值喇闸。比如請求圖片袄琳、文件等資源時,先到代理緩存取燃乍,如果沒有就去公網(wǎng)取并緩存到代理服務器
智能引用:可在沒有客戶端使用某個重量級對象時立即銷毀該對象唆樊。代理會將所有獲取了指向服務對象或其結(jié)果的客戶端記錄在案。代理會時不時地遍歷各個客戶端刻蟹, 檢查它們是否仍在運行逗旁。如果相應的客戶端列表為空, 代理就會銷毀該服務對象, 釋放底層系統(tǒng)資源片效。代理還可以記錄客戶端是否修改了服務對象红伦。其他客戶端還可以復用未修改的對象。
AOP 中的代理模式
AOP(面向切面編程)主要的的實現(xiàn)技術(shù)主要有 Spring AOP 和 AspectJ
AspectJ 的底層技術(shù)就是靜態(tài)代理淀衣,用一種 AspectJ 支持的特定語言編寫切面昙读,通過一個命令來編譯,生成一個新的代理類膨桥,該代理類增強了業(yè)務類蛮浑,這是在編譯時增強,相對于下面說的運行時增強只嚣,編譯時增強的性能更好沮稚。(AspectJ 的靜態(tài)代理,不像我們前邊介紹的需要為每一個目標類手動編寫一個代理類册舞,AspectJ 框架可以在編譯時就生成目標類的“代理類”蕴掏,在這里加了個冒號,是因為實際上它并沒有生成一個新的類调鲸,而是把代理邏輯直接編譯到目標類里面了)
Spring AOP 采用的是動態(tài)代理囚似,在運行期間對業(yè)務方法進行增強,所以不會生成新類线得,對于動態(tài)代理技術(shù)饶唤,Spring AOP 提供了對 JDK 動態(tài)代理的支持以及 CGLib 的支持。
默認情況下贯钩,Spring對實現(xiàn)了接口的類使用 JDK Proxy方式募狂,否則的話使用CGLib。不過可以通過配置指定 Spring AOP 都通過 CGLib 來生成代理類角雷。
具體邏輯在
org.springframework.aop.framework.DefaultAopProxyFactory類中祸穷,使用哪種方式生成由AopProxy 根據(jù) AdvisedSupport 對象的配置來決定源碼如下:
具體內(nèi)容就不展開了,后邊整理 SpringAOP 的時候再深入勺三。