代理模式

??代理模式的定義：給某一個對象提供一個代理颠猴，并由代理對象控制對原對象的引用。
??代理(Proxy)是一種設(shè)計模式小染，提供了對目標對象另外的訪問方式翘瓮；即通過代理對象訪問目標對象。這樣做的好處是：可以在目標對象實現(xiàn)的基礎(chǔ)上裤翩，增強額外的功能操作资盅，即擴展目標對象的功能。
??這里使用到編程中的一個思想：不要隨意去修改別人已經(jīng)寫好的代碼或者方法岛都，如果需改修改律姨，可以通過代理的方式來擴展該方法。
??舉個例子來說明代理的作用：假設(shè)我們想邀請一位明星臼疫，那么并不是直接聯(lián)系明星择份，而是聯(lián)系明星的經(jīng)紀人，來達到同樣的目的烫堤。明星就是一個目標對象荣赶，他只要負責活動中的節(jié)目凤价，而其他瑣碎的事情就交給他的代理人(經(jīng)紀人)來解決。這就是代理思想在現(xiàn)實中的一個例子拔创。

??代理模式的關(guān)鍵點是：代理對象與目標對象利诺。代理對象是對目標對象的擴展，并會調(diào)用目標對象剩燥。
??代理模式包含如下角色：
??ISubject：抽象主題角色慢逾，是一個接口。該接口是對象和它的代理共用的接口灭红。
??RealSubject：真實主題角色侣滩，是實現(xiàn)抽象主題接口的類。
??Proxy：代理角色变擒，內(nèi)部含有對真實對象RealSubject的引用君珠，從而可以操作真實對象。代理對象提供與真實對象相同的接口娇斑，以便在任何時刻都能代替真實對象策添。同時，代理對象可以在執(zhí)行真實對象操作時毫缆，附加其他的操作唯竹，相當于對真實對象進行封裝。
??代理模式的應(yīng)用：
??遠程代理：也就是為一個對象在不同的地址空間提供局部代表苦丁。這樣可以隱藏一個對象存在于不同地址空間的事實摩窃。
??虛擬代理：是根據(jù)需要創(chuàng)建開銷很大的對象。通過它來存放實例化需要很長時間的真實對象芬骄。
??安全代理：用來控制真實對象訪問時的權(quán)限。
??智能代理：是指當調(diào)用真實的對象時鹦聪，代理處理一些另外的事情账阻。
??一般將代理分類的話，可分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理兩種泽本。

靜態(tài)代理

??靜態(tài)代理比較簡單淘太，是由程序員編寫的代理類，并在程序運行前就編譯好的规丽，而不是由程序動態(tài)產(chǎn)生代理類蒲牧，這就是所謂的靜態(tài)。
??考慮這樣的場景赌莺，管理員在網(wǎng)站上執(zhí)行操作冰抢，在生成操作結(jié)果的同時需要記錄操作日志，這是很常見的艘狭。此時就可以使用代理模式挎扰，代理模式可以通過聚合和繼承兩種方式實現(xiàn)：

/**
 * @Description: 抽象主題接口
 * @author： zxt
 * @time: 2018年7月7日 下午2:29:46
 */
public interface Manager {
    public void doSomething();
}

/**
 * @Description: 真實的主題類
 * @author： zxt
 * @time: 2018年7月7日 下午2:31:21
 */
public class Admin implements Manager {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("這是真實的主題類：Admin doSomething!!!");
    }
}

/**
 * @Description: 以聚合的方式實現(xiàn)代理主題
 * @author： zxt
 * @time: 2018年7月7日 下午2:37:08
 */
public class AdminPoly implements Manager {
    // 真實主題類的引用
    private Admin admin;
    
    public AdminPoly(Admin admin) {
        this.admin = admin;
    }
    
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("聚合方式實現(xiàn)代理：Admin操作開始４涠！");
        admin.doSomething();
        System.out.println("聚合方式實現(xiàn)代理：Admin操作結(jié)束Ｗ窬搿尽超！");
    }
}

/**
 * @Description: 繼承方式實現(xiàn)代理
 * @author： zxt
 * @time: 2018年7月7日 下午2:40:39
 */
public class AdminProxy extends Admin {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("繼承方式實現(xiàn)代理：Admin操作開始！梧躺！");
        super.doSomething();
        System.out.println("繼承方式實現(xiàn)代理：Admin操作結(jié)束Ｋ扑！");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    // 1掠哥、聚合方式的測試
    Admin admin = new Admin();
    Manager manager = new AdminPoly(admin);
    manager.doSomething();
    
    System.out.println("============================");
    // 2巩踏、繼承方式的測試
    AdminProxy proxy = new AdminProxy();
    proxy.doSomething();
}

??聚合實現(xiàn)方式中代理類聚合了被代理類，且代理類及被代理類都實現(xiàn)了同一個接口龙致，可實現(xiàn)靈活多變蛀缝。繼承式的實現(xiàn)方式則不夠靈活。
??比如目代，在管理員操作的同時需要進行權(quán)限的處理屈梁，操作內(nèi)容的日志記錄，操作后數(shù)據(jù)的變化三個功能榛了。三個功能的排列組合有6種在讶，也就是說使用繼承要編寫6個繼承了Admin的代理類，而使用聚合霜大，僅需要針對權(quán)限的處理构哺、日志記錄和數(shù)據(jù)變化三個功能編寫代理類，在業(yè)務(wù)邏輯中根據(jù)具體需求改變代碼順序即可战坤。
??缺點：
??1）曙强、代理類和委托類實現(xiàn)了相同的接口，代理類通過委托類實現(xiàn)了相同的方法途茫。這樣就出現(xiàn)了大量的代碼重復(fù)碟嘴。如果接口增加一個方法，除了所有實現(xiàn)類需要實現(xiàn)這個方法外囊卜，所有代理類也需要實現(xiàn)此方法娜扇。增加了代碼維護的復(fù)雜度。
??2）栅组、代理對象只服務(wù)于一種類型的對象雀瓢，如果要服務(wù)多類型的對象。勢必要為每一種對象都進行代理玉掸，靜態(tài)代理在程序規(guī)模稍大時就無法勝任了刃麸。

動態(tài)代理

??實現(xiàn)動態(tài)代理的關(guān)鍵技術(shù)是反射。
??一般來說排截，對代理模式而言嫌蚤，一個主題類與一個代理類一一對應(yīng)辐益，這也是靜態(tài)代理模式的特點。
??但是脱吱，也存在這樣的情況智政，有n各主題類，但是代理類中的“前處理箱蝠、后處理”都是一樣的续捂，僅調(diào)用主題不同。也就是說宦搬，多個主題類對應(yīng)一個代理類牙瓢，共享“前處理，后處理”功能间校，動態(tài)調(diào)用所需主題矾克，大大減小了程序規(guī)模，這就是動態(tài)代理模式的特點憔足。動態(tài)代理主要有兩種：JDK自帶的動態(tài)代理和CGLIB動態(tài)代理胁附。
??首先是另一個靜態(tài)代理的實例：

1、一個可移動接口

public interface Moveable {
    
    public void move();
}

2滓彰、一個實現(xiàn)了該接口的Car類

public class Car implements Moveable {

    @Override
    public void move() {
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
            System.out.println("汽車行駛中----");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3控妻、現(xiàn)在需要有一個代理類來記錄Car的運行時間：

public class CarTimeProxy implements Moveable {
    private Moveable m;
    
    public CarTimeProxy(Moveable m) {
        super();
        this.m = m;
    }

    @Override
    public void move() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽車行駛前----");
        m.move();
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽車行駛結(jié)束----行駛時間為：" + (endTime - startTime) + "毫秒！");
    }
}

4揭绑、另一個代理類記錄Car的日志：

public class CarLogProxy implements Moveable {
    private Moveable m;
    
    public CarLogProxy(Moveable m) {
        super();
        this.m = m;
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.println("日志開始");
        m.move();
        System.out.println("日志結(jié)束");
    }
}

5弓候、客戶端的調(diào)用：

public class CarTest {

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        // 先寫日志，再計時
        CarTimeProxy ctp = new CarTimeProxy(car);
        CarLogProxy clp = new CarLogProxy(ctp);
        clp.move();
        
        System.out.println();
        // 先計時他匪，再寫日志
        CarLogProxy clp1 = new CarLogProxy(car);
        CarTimeProxy ctp1 = new CarTimeProxy(clp1);
        ctp1.move();
    }
}

JDK的動態(tài)代理

在java的動態(tài)代理機制中菇存，有兩個重要的類或接口，一個是InvocationHandler(Interface)邦蜜、另一個則是 Proxy(Class)撰筷，這一個類和接口是實現(xiàn)我們動態(tài)代理所必須用到的。

??JDK動態(tài)代理的實現(xiàn)
??1畦徘、創(chuàng)建一個實現(xiàn)接口InvocationHandler的類，它必須實現(xiàn)invoke方法抬闯。
??使用JDK動態(tài)代理類時井辆，需要實現(xiàn)InvocationHandler接口，所有動態(tài)代理類的方法調(diào)用溶握，都會交由InvocationHandler接口實現(xiàn)類里的invoke()方法去處理杯缺。這是動態(tài)代理的關(guān)鍵所在。
??2睡榆、創(chuàng)建被代理的類以及接口萍肆。
??3袍榆、調(diào)用Proxy的靜態(tài)方法，創(chuàng)建代理類塘揣。
??newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h);
??4包雀、通過代理調(diào)用方法。
??使用JDK動態(tài)代理的方式實現(xiàn)上面Car的時間代理：

1亲铡、首先是InvocationHandler接口的實現(xiàn)類：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class TimeHandler implements InvocationHandler {
    // 被傳遞過來的要被代理的對象
    private Object object;
    
    public TimeHandler(Object object) {
        super();
        this.object = object;
    }

    /**
     * proxy：被代理的對象
     * method：被代理的方法
     * args：被代理方法的參數(shù)
     * 
     * 函數(shù)返回：method的返回
     * 
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽車行駛前----");
        method.invoke(object, args);
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("汽車行駛結(jié)束----行駛時間為：" + (endTime - startTime) + "毫秒才写！");
        return null;
    }
}

2、創(chuàng)建動態(tài)代理類：

/**
 * @Description: JDK動態(tài)代理的測試類
 * @author： zxt
 * @time: 2019年3月1日 下午7:59:29
 */
public class TimeHandlerTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 需要被代理的對象
        Car car = new Car();
        InvocationHandler h = new TimeHandler(car);
        
        Class<?> clazz = car.getClass();
        
        /**
         * 參數(shù)一：類加載器
         * 參數(shù)二：被代理類實現(xiàn)的接口
         * 參數(shù)三：InvocationHandler實例
         * 
         * 函數(shù)返回：返回由InvocationHandler接口接收的被代理類的一個動態(tài)代理類對象
         */
        Moveable m = (Moveable) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), clazz.getInterfaces(), h);
        m.move();
    }
}

cglib動態(tài)代理

??JDK動態(tài)代理可以在運行時動態(tài)生成字節(jié)碼奖蔓，主要使用到了一個接口InvocationHandler與Proxy.newProxyInstance靜態(tài)方法赞草。使用內(nèi)置的Proxy實現(xiàn)動態(tài)代理有一個問題：被代理的類必須要實現(xiàn)某接口，未實現(xiàn)接口則沒辦法完成動態(tài)代理吆鹤。
??如果項目中有些類沒有實現(xiàn)接口厨疙，則不應(yīng)該為了實現(xiàn)動態(tài)代理而刻意去抽象出一些沒有實際意義的接口，通過cglib可以解決該問題疑务。
??CGLIB(Code Generation Library)是一個開源項目沾凄，是一個強大的，高性能暑始，高質(zhì)量的Code生成類庫搭独，它可以在運行期擴展Java類與實現(xiàn)Java接口，通俗地說cglib可以在運行時動態(tài)生成字節(jié)碼廊镜。
??使用cglib完成動態(tài)代理牙肝，大概的原理是：cglib繼承被代理的類，重寫方法嗤朴，織入通知配椭，動態(tài)生成字節(jié)碼并運行。對指定目標類產(chǎn)生一個子類雹姊，通過方法攔截技術(shù)攔截所有父類的方法調(diào)用股缸，因為是繼承實現(xiàn)所以final類是沒有辦法動態(tài)代理的。

CGLIB動態(tài)代理實例：

import java.util.Random;

// 不實現(xiàn)接口的被代理類
public class Train {
    
    public void move() {
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
            System.out.println("火車行駛中----");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    private Enhancer enhancer = new Enhancer();
    
    // 得到代理類的方法
    public Object getProxy(Class<?> clazz) {
        // 設(shè)置創(chuàng)建子類的類  （即我們需要為哪個類產(chǎn)生代理類）
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        enhancer.setCallback(this);
        
        return enhancer.create();
    }
    
    /**
     * 攔截所有目標類方法的調(diào)用
     * 
     * object：目標類的實例
     * method：目標類的目標方法的反射實例
     * args：目標方法的參數(shù)
     * proxy：代理類的實例
     */
    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("火車行駛前----");
        
        // 代理類調(diào)用父類的方法 (由于Cglib動態(tài)代理的實現(xiàn)是通過繼承被代理類吱雏，因此代理類這里需要調(diào)用父類的方法)
        proxy.invokeSuper(object, args);
        
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("火車行駛結(jié)束----行駛時間為：" + (endTime - startTime) + "毫秒敦姻！");
        return null;
    }
}

public class CglibProxyTest {
    
    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
        Train train = (Train) cglibProxy.getProxy(Train.class);
        train.move();
    }
}

JDK動態(tài)代理的模擬實現(xiàn)

模擬JDK動態(tài)代理的實現(xiàn)，根據(jù)Java源代碼動態(tài)生成代理類歧杏。

package com.zxt.jdkproxy;

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;

import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;
import javax.tools.StandardJavaFileManager;
import javax.tools.ToolProvider;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import com.zxt.staticproxy.Car;

/**
 * 
 * @Description: 模擬JDK動態(tài)代理的實現(xiàn)
 * 動態(tài)代理的實現(xiàn)思路：
 * 實現(xiàn)功能：通過自定義的Proxy的newProxyInstance方法返回代理對象
 * 1镰惦、聲明一段源碼（動態(tài)產(chǎn)生代理）
 * 2、編譯源碼（JDK Compiler API）犬绒，產(chǎn)生新的類（代理類）
 * 3旺入、將這個類load到內(nèi)存當中，產(chǎn)生一個新的對象（代理對象）
 * 4、return 代理對象
 *
 * @author： zxt
 *
 * @time: 2019年4月18日 下午3:44:58
 *
 */
public class MyProxy {
    
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static Object newProxyInstance(Class<?> inteface) throws Exception {
        // 1茵瘾、聲明一段源碼（動態(tài)產(chǎn)生代理）
        String rt = "\r\n";
        String methodStr = "";
        for(Method m : inteface.getMethods()) {
            methodStr += "  @Override" + rt
                       + "  public void " + m.getName() + "() {" + rt
                       + "      System.out.println(\"日志開始\");" + rt
                       + "      m." + m.getName() + "();" + rt
                       + "      System.out.println(\"日志結(jié)束\");" + rt
                       + "  }";
        }
        String code = 
            "package com.zxt.jdkproxy;" + rt + "\n"
            + "import com.zxt.staticproxy.Moveable;" + rt + "\n"
            + "public class $MyProxy0 implements " + inteface.getSimpleName() + " {" + rt + "\n"
            + " private " + inteface.getSimpleName() + " m;" + rt + "\n"
            + " public $MyProxy0(" + inteface.getSimpleName() + " m) {" + rt
            + "     super();" + rt
            + "     this.m = m;" + rt
            + " }" + rt + "\n"
            + methodStr + rt + "\n"
            + "}";
        
        
        // 由源代碼生成java類文件
        String filename = System.getProperty("user.dir") + "/bin/com/zxt/jdkproxy/$MyProxy0.java";
        File file = new File(filename);
        // 使用commons-io里面的簡便的工具類來寫文件
        FileUtils.writeStringToFile(file, code, "UTF-8");
        
        
        // 2礼华、編譯源碼（JDK Compiler API），產(chǎn)生新的類（代理類）
        // 拿到編譯器
        JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        // 文件管理者
        StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
        // 獲取文件
        Iterable units = fileManager.getJavaFileObjects(filename);
        // 獲取編譯任務(wù)
        CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, units);
        // 編譯
        task.call();
        fileManager.close();
        
        // 3拗秘、加載到內(nèi)存
        ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        Class c = cl.loadClass("com.zxt.jdkproxy.$MyProxy0");
        
        // 4圣絮、返回代理類
        Constructor ctr = c.getConstructor(inteface);
        return ctr.newInstance(new Car());
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {

    }
}

public class MyProxyTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Moveable m = (Moveable) MyProxy.newProxyInstance(Moveable.class);
        m.move();
    }
}

??可以發(fā)現(xiàn)上述實現(xiàn)中的源代碼是寫死在類中的，因此無法對任意類進行動態(tài)代理聘殖，所以仿照InvocationHandler接口晨雳，定義自己的InvocationHandler接口從而實現(xiàn)對不同的類進行動態(tài)代理。

import java.lang.reflect.Method;

public interface MyInvocationHandler {

    public void invoke(Object o, Method m);
}

實現(xiàn)該接口的類

import java.lang.reflect.Method;

public class MyLogHandler implements MyInvocationHandler {
    // 需要被代理的對象
    private Object target;

    public MyLogHandler(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void invoke(Object o, Method m) {
        try {
            System.out.println("日志開始");
            m.invoke(target);
            System.out.println("日志結(jié)束");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

對動態(tài)代理MyProxy類進行改進

/**
 * 
 * @Description: 模擬JDK動態(tài)代理的實現(xiàn)
 * 動態(tài)代理的實現(xiàn)思路：
 * 實現(xiàn)功能：通過自定義的Proxy的newProxyInstance方法返回代理對象
 * 1奸腺、聲明一段源碼（動態(tài)產(chǎn)生代理）
 * 2餐禁、編譯源碼（JDK Compiler API），產(chǎn)生新的類（代理類）
 * 3突照、將這個類load到內(nèi)存當中帮非，產(chǎn)生一個新的對象（代理對象）
 * 4、return 代理對象
 *
 * @author： zxt
 *
 * @time: 2019年4月18日 下午3:44:58
 *
 */
public class MyProxy {
    
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static Object newProxyInstance(Class<?> inteface, MyInvocationHandler h) throws Exception {
        // 1讹蘑、聲明一段源碼（動態(tài)產(chǎn)生代理）
        String rt = "\r\n";
        String methodStr = "";
        for(Method m : inteface.getMethods()) {
            methodStr += "  @Override" + rt
                       + "  public void " + m.getName() + "() {" + rt
                       + "      try { " + rt
                       + "          Method md = " + inteface.getSimpleName() + ".class.getMethod(\""
                                              + m.getName() + "\");" + rt
                       + "          h.invoke(this, md);" + rt
                       + "      } catch (Exception e) { " + rt
                       + "          e.printStackTrace();" + rt
                       + "      }" + rt
                       + "  }";
        }
        String code = 
            "package com.zxt.jdkproxy;" + rt + "\n"
            + "import java.lang.reflect.Method;" + rt
            + "import com.zxt.staticproxy.Moveable;" + rt + "\n"
            + "public class $MyProxy0 implements " + inteface.getSimpleName() + " {" + rt + "\n"
            + " private MyInvocationHandler h;" + rt + "\n"
            + " public $MyProxy0( MyInvocationHandler h ) {" + rt
            + "     this.h = h;" + rt
            + " }" + rt + "\n"
            + methodStr + rt + "\n"
            + "}";
        
        
        // 由源代碼生成java類文件
        String filename = System.getProperty("user.dir") + "/bin/com/zxt/jdkproxy/$MyProxy0.java";
        File file = new File(filename);
        // 使用commons-io里面的簡便的工具類來寫文件
        FileUtils.writeStringToFile(file, code, "UTF-8");
        
        
        // 2末盔、編譯源碼（JDK Compiler API），產(chǎn)生新的類（代理類）
        // 拿到編譯器
        JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        // 文件管理者
        StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
        // 獲取文件
        Iterable units = fileManager.getJavaFileObjects(filename);
        // 獲取編譯任務(wù)
        CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, units);
        // 編譯
        task.call();
        fileManager.close();
        
        // 3座慰、加載到內(nèi)存
        ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        Class c = cl.loadClass("com.zxt.jdkproxy.$MyProxy0");
        
        // 4陨舱、返回代理類
        Constructor ctr = c.getConstructor(MyInvocationHandler.class);
        return ctr.newInstance(h);
    }
}

測試類：

public class MyProxyTest {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 需要被代理的對象
        Car car = new Car();
        MyInvocationHandler h = new MyLogHandler(car);

        Moveable m = (Moveable) MyProxy.newProxyInstance(Moveable.class, h);
        m.move();
    }
}