代理模式

为什么要学习代理模式？因为这就是Spring AOP的底层机制！【Spring AOP 和 Spring MVC】

1、什么是代理模式

代理模式的定义：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

通俗的来讲代理模式就是我们生活中常见的中介。

代理模式的分类：

  • 静态代理
  • 动态代理

在学习AOP之前 , 我们要先了解代理模式！

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真实案例：租房

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2、静态代理

静态代理角色分析：

  • 抽象角色：一般会使用接口或者抽象类来解决
  • 真实角色：被代理的角色
  • 代理角色：代理真实的角色，代理真实的角色后，我们一般会做一些附属操作
  • 客户：访问代理角色的人

静态代理具体实现步骤：

  1. 抽象的接口

    // 租房的接口
public interface Rent {
    // 房屋出租的方法
    void rent();
}

  2. 真实对象

    // 房东是真实的对象
public class Landlord implements Rent {

    @Override
    public void rent() {
        // 房东需要出租房子
        System.out.println("房东要出租房子");
    }
}

  3. 代理对象

    // 房屋中介就是代理对象
public class Proxy implements Rent {
    // 中介可以找到房东
    private Landlord landlord;

    public Proxy() {
    }

    public Proxy(Landlord landlord) {
        this.landlord = landlord;
    }

    // 代理对象提供出租房屋的方法
    @Override
    public void rent() {
        // 在出租房屋时，添加一些自己的方法
        this.seeHouse();
        // 代理调用房东的出租房屋方法
        landlord.rent();
        this.fare();
    }

    //看房
    private void seeHouse(){
        System.out.println("带房客看房");
    }

    //收中介费
    private void fare(){
        System.out.println("收中介费");
    }
}

  4. 客户端

    public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 房东要出租房屋
        Landlord landlord = new Landlord();
        // 房屋中介帮房东出租房屋
        Proxy proxy = new Proxy(landlord);
        // 客户找到房屋中介租房
        proxy.rent();
        // 整个过程，客户不用接触房东，而是房屋中介找到房东
    }
}

分析：在这个过程中，你直接接触的就是中介，就如同现实生活中的样子，你看不到房东，但是你依旧租到了房东的房子通过代理，这就是所谓的代理模式。程序源自于生活，所以学编程的人，一般能够更加抽象的看待生活中发生的事情。

静态代理模式的优点：

  • 可以使得我们的真实角色更加纯粹！不再去关注一些公共的事情。
  • 公共的业务由代理来完成，实现了业务的分工。
  • 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便！

缺点：

  • 一个真实角色，就需要一个代理角色；代码量会翻倍
  • 类多了，多了代理类，工作量变大了，开发效率降低！

3、静态代理再理解

使用代理，实现我们平时写的增删改查。

  1. 编写的一个抽象角色UserService

    // 抽象角色，增删改查
public interface UserService {
    void insert();
    void delete();
    void update();
    void query();
}

  2. 编写一个真实的对象UserServiceImpl实现UserService

    // 真实的对象，实现了增删改查方法
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void insert() {
        System.out.println("新增一个用户");
    }

    @Override
    public void delete() {
        System.out.println("删除一个用户");
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("更新一个用户");
    }

    @Override
    public void query() {
        System.out.println("查询一个用户");
    }
}

  3. 添加一个需求，为每个方法添加一个日志功能，如何实现？

    • 思路1：为每个方法手动添加一个日志方法【太麻烦，也不符合面向对象的设计原则】
    • 思路2：添加一个代理类，在原方法不改变的情况下，帮助我们添加日志！

  4. 编写一个UserServiceProxy代理类

    // 代理对象，在这里面增加日志的实现
public class UserServiceProxy implements UserService {
    private UserService userService;

    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    @Override
    public void insert() {
        userService.insert();
        this.log("新增");
    }

    @Override
    public void delete() {
        userService.delete();
        this.log("删除");
    }

    @Override
    public void update() {
        userService.update();
        this.log("更新");
    }

    @Override
    public void query() {
        userService.query();
        this.log("查询");
    }

    // 日志功能的额外方法
    private void log(String msg) {
        System.out.println("[Debug] 这是" + msg + "的日志");
    }
}

  5. 测试结果

    public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 真实的对象
        UserService service = new UserServiceImpl();
        // 代理对象
        UserServiceProxy proxy = new UserServiceProxy();
        proxy.setUserService(service);

        // 通过代理对象实现了日志功能
        proxy.insert();
        proxy.delete();
        proxy.update();
        proxy.query();
    }
}

通过上面的例子，我们已经基本了解了静态代理模式，就是：

我们在不改变原来的代码的情况下，实现了对原有功能的增强，这是AOP中最核心的思想

AOP：纵向开发，横向开发

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4、动态代理

了解完静态代理后，你会发现每个代理类只能为一个接口服务，这样程序开发中必然会产生许多的代理类

所以我们就会想办法可以通过一个代理类完成全部的代理功能，那么我们就需要用动态代理。

动态代理的概念

  • 动态代理的角色和静态代理的一样
  • 动态代理的代理类是动态生成的，而静态代理的代理类是我们提前写好的。
  • 动态代理分为两类 : 一类是基于接口动态代理 , 一类是基于类的动态代理
    • 基于接口的动态代理----JDK动态代理
    • 基于类的动态代理--cglib
    • 现在用的比较多的是java字节码javasist来生成动态代理，可以百度一下javasist
    • 我们这里使用JDK的原生代码来实现，其余的道理都是一样的！

JDK的动态代理需要了解两个类

核心：InvocationHandler和Proxy， 可以打开JDK帮助文档看看

【InvocationHandler：调用处理程序】

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public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
// proxy - 调用该方法的代理实例
// method -所述方法对应于调用代理实例上的接口方法的实例。方法对象的声明类将是该方法声明的接口，它可以是代理类继承该方法的代理接口的超级接口。
// args -包含的方法调用传递代理实例的参数值的对象的阵列，或null如果接口方法没有参数。原始类型的参数包含在适当的原始包装器类的实例中，例如java.lang.Integer或java.lang.Boolean 。

【Proxy : 代理】

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// 生成代理类
public Object getProxy() {
    return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
}

具体代码实现：房屋出租

  1. 抽象的接口

    public interface Rent {
    void rent();
}

  2. 真实的角色

    public class Host implements Rent {
    @Override
    public void rent() {
        System.out.println("出租房屋");
    }
}

  3. 代理的角色

    public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    // 被代理的接口
    private Object target;

    public void setRent(Object target) {
        this.target = target;
    }

    // proxy: 代理类。
    // method: 代理类的调用处理程序的方法对象。
    // 处理代理实例上的方法调用并返回结果
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 核心：本质利用反射实现！
        Object invoke = method.invoke(target, args);
        return invoke;
    }
    // 生成代理类，重点是第二个参数，获取要代理的抽象角色！之前都是一个角色，现在可以代理一类角色
    public Object getProxy() {
        return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
    }
}

  4. 客户

    public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 真实的角色
        Rent rent = new Host();
        // 代理实例的调用处理程序
        ProxyInvocationHandler handler = new ProxyInvocationHandler();
        // 将真实角色放置进去！
        handler.setRent(rent);
        // 动态生成对应的代理类！
        Rent proxy = (Rent) handler.getProxy();
        proxy.rent();
    }
}

5、动态代理再理解

使用动态代理的方式实现增删改查

因为我们自己编写的ProxyInvocationHandler.java是一个通用的代理类

我们使用它实现代理之前的UserService就非常简单！

  1. 抽象的对象

    // 抽象角色，增删改查
public interface UserService {
    void insert();
    void delete();
    void update();
    void query();
}

  2. 真实的对象

    public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void insert() {
        System.out.println("新增一个用户");
    }

    @Override
    public void delete() {
        System.out.println("删除一个用户");
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("更新一个用户");
    }

    @Override
    public void query() {
        System.out.println("查询一个用户");
    }
}

  3. 代理的对象

    public class UserServiceProxy implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public void setTarget(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object invoke = method.invoke(target, args);
        // 执行后设置 log
        this.log(method.getName());
        return invoke;
    }
    
    public Object getProxy() {
        return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
    }
    // 添加一个log方法
    private void log(String msg) {
        System.out.println("[Debug] 这是" + msg + "的日志");
    }
}

  4. 客户

    public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 真实的对象
        UserService service = new UserServiceImpl();
        // 代理对象
        UserServiceProxy userServiceProxy = new UserServiceProxy();
        userServiceProxy.setTarget(service);
        UserService proxy = (UserService) userServiceProxy.getProxy();
        // 通过代理对象实现了日志功能
        proxy.insert();
        proxy.delete();
        proxy.update();
        proxy.query();
    }
}

我们可以发现，代理的对象类基本不用改变，只是添加了我们自己的log方法，就可以代理房屋出租，也可以代理UserService。这样我们只需要一个代理对象，就可以代理多个对象

动态代理的好处

静态代理有的它都有，静态代理没有的，它也有！

  • 可以使得我们的真实角色更加纯粹，不再去关注一些公共的事情。
  • 公共的业务由代理来完成，实现了业务的分工。
  • 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便。
  • 一个动态代理，一般代理某一类业务。
  • 一个动态代理可以代理多个类，代理的是接口！
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