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什么是代理模式
Java代理模式是一种常用的设计模式#xff0c;主要用于在不修改现有类代码的情况下#xff0c;为该类添加一些新的功能或行为。代理模式涉及到一个代理类和一个被代理类#xff08;也称为目标对象#xff09;。代理类负责控制对目标对象的访问主要用于在不修改现有类代码的情况下为该类添加一些新的功能或行为。代理模式涉及到一个代理类和一个被代理类也称为目标对象。代理类负责控制对目标对象的访问并可以在访问前后添加一些额外的操作。
核心作用
通过代理控制对对象的访问。可以详细控制访问某个某类对象的方法在调用这个方法茜做前置处理调用这个方法后做后置处理(即AOP的微观实现)。
核心角色
抽象角色定义代理角色和真实角色的公共对外方法真实角色实现抽象角色定义真实角色所需要实现的业务逻辑供代理角色调用关注真正的业务逻辑。代理角色实现抽象角色是真实角色的代理通过真实角色业务逻辑方法来实现抽象角色并可附加自己的操作。
应用场景
安全代理屏蔽对真实角色的直接访问远程代理通过代理类处理远程方法调用RMI延迟代理先加载轻量级代理对象真正需要再加载真实对象。
Java代理模式主要分为两种静态代理和动态代理。
静态代理
静态代理是在代码中手动定义代理类代理类与目标对象实现相同的接口并在代理类中持有目标对象的引用。 当调用代理类的方法时代理类会在调用目标对象方法的前后添加一些额外的逻辑。
案例
明星个人接活与代理人接活 明星个人接活
面谈合同起草签字前期准备唱歌收尾款
通过代理人接活
面谈合同起草签字前期准备唱歌明星负责收尾款
UML 1 提供一个抽象角色定义代理角色和真实角色的公共对外方法。 2 定义真实角色实现抽象角色的方法当然真实角色也可以定义一些自己的方法 3 定义一个代理角色实现抽象角色方法通过传入真实角色调用真实角色的方法 4 使用时创建代理角色及真实角色通过代理角色调用相应方法 实现代码
Start.java
// 抽象角色
// 明星具备唱歌能力
public interface Start {void sing();
}RealStart.java
// 真实角色
// * 实现明星唱歌
public class RealStart implements Start{Overridepublic void sing() {System.out.println(周杰伦唱歌);}
}ProxyStart.java
// 代理明星
// * 通过实现Star方法代理明星唱歌
public class ProxyStart implements Start{// 代理明星private Start start;// 通过构造器传入设置代理明星public ProxyStart(Start start) {this.start start;}// 重写唱歌代理实现唱歌Overridepublic void sing() {System.out.print(5. );start.sing();}public void interview(){System.out.println(1. 面谈);}public void contractDrafting(){System.out.println(2. 合同起草);}public void signature(){System.out.println(3. 签字);}public void preliminaryPreparation(){System.out.println(4. 前期准备);}public void closingPayment(){System.out.println(6. 收尾款);}
}TestClient.java
public class TestClient {public static void main(String[] args) {// 创建真实角色RealStart realStart new RealStart();// 创建代理角色ProxyStart proxyStart new ProxyStart(realStart);// 方法调用// 面谈proxyStart.interview();// 合同起草proxyStart.contractDrafting();// 签字proxyStart.signature();// 前期准备proxyStart.preliminaryPreparation();// 唱歌proxyStart.sing();// 收尾款proxyStart.closingPayment();}
}执行结果 JDK实现动态代理
动态代理是在运行时动态生成代理类。相对于静态代理将抽象角色接口中声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的地方中处理这样可以更加灵活和统一的处理众多的方法。
通过JDK提供了java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口来实现动态代理。
java.lang.reflect.Proxy 作用动态生成代理类和对象java.lang.reflect.InvocationHandler(处理器接口) 可以通过invoke方法实现对真实角色的代理访问。每次通过Proxy生成代理类对象时都要指定对应的处理器对象。
UML 使用JD实现动态代理时我们需要创建一个实现了InvocationHandler接口的处理器类并在该类中实现invoke方法。 然后我们可以使用Proxy.newProxyInstance方法创建一个代理类的实例。 当调用代理类的方法时实际上会调用处理器类的invoke方法。 代码实现
Start.java
// 抽象角色
interface Start {void sing();
}RealStart.java
// 真实角色
// * 实现明星唱歌
public class RealStart implements Start {Overridepublic void sing() {System.out.println(周杰伦唱歌);}
}StartHandle.java
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;// JDK 实现动态代理
public class StartHandle implements InvocationHandler {// 代理明星private Start start;// 通过构造器传入设置代理明星public StartHandle(Start start) {this.start start;}Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println(代理方法执行之前);System.out.println(1. 面谈);System.out.println(2. 合同起草);System.out.println(3. 签字);System.out.println(4. 前期准备);System.out.print(5. );method.invoke(start,args);System.out.println(代理方法执行之后);System.out.println(6. 收尾款);return true;}
}TestClient.java
import java.lang.reflect.Proxy;// 动态代理测试
public class TestClient {public static void main(String[] args) {// 创建真实角色RealStart realStart new RealStart();// 创建动态代理处理类StartHandle startHandle new StartHandle(realStart);Start proxy (Start) Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(), new Class[]{Start.class}, startHandle);// 处理业务proxy.sing();}
}执行结果 通过接口实现代理
UML 1 定义一个抽象角色Start,接口中定义抽象sing方法 2 真实角色实现Star接口实现sing方法 3 定义一个中转处理接口MethodHandler接口中定义invoke方法后续处理,后续代理类方法全部先调用该方法进行处理 4 定义处理类具体实现StartMethodHandle实现invoke方法,通过反射调用真实角色对应方法 5 代理对象StartProxy实现Start接口重写接口所有接口调用处理类具体实现的invoke方法,并传入真实角色 注意JDK 实现代理的逻辑与其类似 具体实现
Start.java
// 抽象角色
// * 明星具备唱歌能力
public interface Start {void sing() throws Throwable;
}RealStart.java
// 真实角色
// * 实现明星唱歌
public class RealStart implements Start {Overridepublic void sing() throws Throwable {System.out.println(周杰伦唱歌);}
}MethodHandler.java
// 中转处理接口
public interface MethodHandler {Object invoke(Object self, String methodName, Object[] args) throws Throwable;
}StartMethodHandle.java
import java.lang.reflect.Method;
// 处理类具体实现
public class StartMethodHandle implements MethodHandler {Overridepublic Object invoke(Object self, String methodName, Object[] args) throws Throwable {System.out.println(代理执行之前);Method method self.getClass().getMethod(methodName);Object invoke method.invoke(self, args);System.out.println(代理执行之后);return invoke;}
}StartProxy.java
// 代理对象
public class StartProxy implements Start {private MethodHandler methodHandler;private Start start;public StartProxy(MethodHandler methodHandler, Start start) {this.methodHandler methodHandler;this.start start;}Overridepublic void sing() throws Throwable {methodHandler.invoke(start,sing,null);}
}TestClient3.java
public class TestClient3 {public static void main(String[] args) {// 创建真实角色Start start new RealStart();// 创建代理处理类StartMethodHandle startMethodHandle new StartMethodHandle();// 创建代理对象StartProxy startProxy new StartProxy(startMethodHandle, start);try {startProxy.sing();} catch (Throwable e) {e.printStackTrace();}}
}执行结果 javassist字节码实现动态代理
Javassist 是一个开源的分析、编辑和创建 Java 字节码的库。它主要用于操作 Java 字节码但也可以用来创建动态代理。 需要引入依赖如下 dependencygroupIdorg.javassist/groupIdartifactIdjavassist/artifactIdversion3.27.0-GA/version
/dependency实现代码
Start.java
// 抽象角色
// * 明星具备唱歌能力
public interface Start {void sing();
}RealStart.java
/*** 真实角色* 实现明星唱歌** author Anna.* date 2024/4/9 10:10*/
public class RealStart implements Start {Overridepublic void sing() {System.out.println(周杰伦唱歌);}
}MethodHandler.java
// 中转处理接口
public interface MethodHandler {Object invoke(Object self, String methodName, Object[] args) throws Exception;
}StartMethodHandle.java
// 处理类
public class StartMethodHandle implements MethodHandler {Overridepublic Object invoke(Object self, String methodName, Object[] args) throws Exception {System.out.println(代理执行之前);Method method self.getClass().getMethod(methodName);Object invoke method.invoke(self, args);System.out.println(代理执行之后);return invoke;}
}JavassistProxyFactory.java
import javassist.*;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;public class JavassistProxyFactory {/*** 创建代理类相当于实现demo3中StartProxy** param target 真实角色* param methodHandler 处理类具体实现* return T* author Anna.* date 2024/4/9 17:26*/public static T T createProxy(T target, MethodHandler methodHandler) throws Exception {// 创建 ClassPool它是 Javassist 的核心类用于处理类ClassPool pool ClassPool.getDefault();// 获取目标类的 CtClass 对象CtClass ctClass pool.get(target.getClass().getName());// 获取目标类的 CtClass 对象CtClass methodHandlerCtClass pool.get(methodHandler.getClass().getName());// 创建代理类的名称String proxyClassName target.getClass().getName() $Proxy;// 创建代理类的 CtClass 对象CtClass proxyCtClass pool.makeClass(proxyClassName);// 设置代理类继承自目标类 用于实现其所有方法proxyCtClass.setSuperclass(ctClass);// 添加字段CtField aField new CtField(ctClass, a, proxyCtClass);aField.setModifiers(javassist.Modifier.PRIVATE);CtField bField new CtField(methodHandlerCtClass, b, proxyCtClass);bField.setModifiers(javassist.Modifier.PRIVATE);// 添加属性proxyCtClass.addField(aField);proxyCtClass.addField(bField);// 创建一个构造函数来初始化name属性CtConstructor constructor new CtConstructor(new CtClass[]{ctClass,methodHandlerCtClass}, proxyCtClass);constructor.setModifiers(javassist.Modifier.PUBLIC);// $0 this $1 第一个参数 $2 第二个参数 依次类推constructor.setBody({this.a $1;this.b $2;});proxyCtClass.addConstructor(constructor);// 遍历目标类的所有方法并创建相应的方法在代理类中for (Method method : target.getClass().getDeclaredMethods()) {// 创建方法CtMethod ctMethod new CtMethod(pool.get(method.getReturnType().getName()), method.getName(), getParameterTypes(method), proxyCtClass);ctMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC);// 设置方法体调用 MethodHandler 的 invoke 方法ctMethod.setBody({ b.invoke(a, \ method.getName() \, $args); });// 添加方法到代理类proxyCtClass.addMethod(ctMethod);}// 反射Class? aClass proxyCtClass.toClass();Constructor?[] constructors aClass.getConstructors();Object obj constructors[0].newInstance(target, methodHandler);// 创建代理类的实例return (T) obj;}/*** 获取方法参数列表** param method* return javassist.CtClass[]* author Anna.* date 2024/4/9 17:40*/private static CtClass[] getParameterTypes(Method method) throws NotFoundException {CtClass[] ctClasses new CtClass[method.getParameterTypes().length];for (int i 0; i method.getParameterTypes().length; i) {ctClasses[i] ClassPool.getDefault().get(method.getParameterTypes()[i].getName());}return ctClasses;}}TestClient4.java
public class TestClient4 {public static void main(String[] args) throws Exception {Start realStart new RealStart();StartMethodHandle startMethodHandle new StartMethodHandle();Start proxy (Start) JavassistProxyFactory.createProxy(realStart, startMethodHandle);proxy.sing();}
}执行结果 gitee源码 git clone https://gitee.com/dchh/JavaStudyWorkSpaces.git
