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Java代理模式

时间:2017-07-09 14:47:19      阅读:259      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:代理模式   author   integer   err   noclass   log   fine   and   error   

1,什么是代理模式?

代理模式的作用是:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2,代理模式有什么好处?

在某些情况下,一个客户不想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。

3,代理模式一般涉及到的角色有:

抽象角色:声明真实对象和代理对象的共同接口,这样一来在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。

代理角色:代理对象内部含有目标对象的引用,从而可以在任何时候操作目标对象;代理对象提供一个与目标对象相同的接口,以便可以在任何时候替代目标对象。代理对象通常在客户端调用传递给目标对象之前或之后,执行某个操作,而不是单纯地将调用传递给目标对象,同时,代理对象可以在执行真实对象操作时,附加其他的操作,相当于对真实对象进行封装。


真实角色:定义了代理对象所代表的目标对象代理角色所代表的真实对象,是我们最终要引用的对象,定义了代理对象所代表的目标对象。

代理实现可以分为静态代理和动态代理。

静态代理

静态代理模式其实很常见,比如买火车票这件小事:黄牛相当于是火车站的代理,我们可以通过黄牛买票,但只能去火车站进行改签和退票。在代码实现中相当于为一个委托对象realSubject提供一个代理对象proxy,通过proxy可以调用realSubject的部分功能,并添加一些额外的业务处理,同时可以屏蔽realSubject中未开放的接口。


 

1、RealSubject 是委托类,Proxy 是代理类;
2、Subject 是委托类和代理类的接口;
3、request() 是委托类和代理类的共同方法;

具体代码实现如下:

interface Subject {
    void request();
}

class RealSubject implements Subject {
    public void request(){
        System.out.println("RealSubject");
    }
}

class Proxy implements Subject {
    private Subject subject;

    public Proxy(Subject subject){
        this.subject = subject;
    }
    public void request(){
        System.out.println("begin");
        subject.request();
        System.out.println("end");
    }
}

public class ProxyTest {
    public static void main(String args[]) {
        RealSubject subject = new RealSubject();
        Proxy p = new Proxy(subject);
        p.request();
    }
}

静态代理实现中,一个委托类对应一个代理类,代理类在编译期间就已经确定。

动态代理

动态代理中,代理类并不是在Java代码中实现,而是在运行时期生成,相比静态代理,动态代理可以很方便的对委托类的方法进行统一处理,如添加方法调用次数、添加日志功能等等,动态代理分为jdk动态代理和cglib动态代理,下面通过一个例子看看如何实现jdk动态代理。

1、定义业务逻辑

public interface Service {  
    //目标方法 
    public abstract void add();  
} 

public class UserServiceImpl implements Service {  
    public void add() {  
        System.out.println("This is add service");  
    }  
}

2、利用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口定义代理类的实现。

class MyInvocatioHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public MyInvocatioHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("-----before-----");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("-----end-----");
        return result;
    }
    // 生成代理对象
    public Object getProxy() {
        ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
        return Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, this);
    }
}

3、使用动态代理

public class ProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new UserServiceImpl();
        MyInvocatioHandler handler = new MyInvocatioHandler(service);
        Service serviceProxy = (Service)handler.getProxy();
        serviceProxy.add();
    }
}

执行结果:

-----before-----
This is add service
-----end-----

代理对象的生成过程由Proxy类的newProxyInstance方法实现,分为3个步骤:
1、ProxyGenerator.generateProxyClass方法负责生成代理类的字节码,生成逻辑比较复杂,有兴趣的同学可以继续分析源码sun.misc.ProxyGenerator

// proxyName:格式如 "com.sun.proxy.$Proxy.1";
// interfaces:代理类需要实现的接口数组;
// accessFlags:代理类的访问标识;
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces, accessFlags);

2、native方法Proxy.defineClass0负责字节码加载的实现,并返回对应的Class对象。

Class clazz = defineClass0(loader, proxyName, proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);

3、利用clazz.newInstance反射机制生成代理类的对象;

反编译代理类
为了更清楚的理解动态代理,通过以下方式把代理类字节码生成class文件。

byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("com.sun.proxy.$Proxy.1", service.getClass().getInterfaces());
FileOutputStream out = new FileOutputStream("com.sun.proxy.$Proxy.1.class");
out.write(classFile);
out.flush();

使用 反编译工具 jad jad com.sun.proxy.$Proxy.1 看看代理类如何实现,反编译出来的java代码如下:

public final class $proxy1 extends Proxy implements Service {

    public $proxy1(InvocationHandler invocationhandler) {
        super(invocationhandler);
    }

    public final boolean equals(Object obj) {
        try {
            return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[] {
                obj
            })).booleanValue();
        }
        catch(Error _ex) { }
        catch(Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }

    public final String toString() {
        try {
            return (String)super.h.invoke(this, m2, null);
        }
        catch(Error _ex) { }
        catch(Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }

    public final void add() {
        try {
            super.h.invoke(this, m3, null);
            return;
        }
        catch(Error _ex) { }
        catch(Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }

    public final int hashCode() {
        try {
            return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
        }
        catch(Error _ex) { }
        catch(Throwable throwable) {
            throw new UndeclaredThrowableException(throwable);
        }
    }

    private static Method m1;
    private static Method m2;
    private static Method m3;
    private static Method m0;

    static {
        try {
            m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] {
                Class.forName("java.lang.Object")
            });
            m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
            m3 = Class.forName("zzzzzz.Service").getMethod("add", new Class[0]);
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
        }
        catch(NoSuchMethodException nosuchmethodexception) {
            throw new NoSuchMethodError(nosuchmethodexception.getMessage());
        }
        catch(ClassNotFoundException classnotfoundexception) {
            throw new NoClassDefFoundError(classnotfoundexception.getMessage());
        }
    }
}

从上述代码可以发现:
1、生成的$proxy1继承自Proxy类,并实现了Service接口。
2、执行代理对象的方法,其实就是执行InvocationHandle对象的invoke方法,传入的参数分别是当前代理对象,当前执行的方法和参数。

super.h.invoke(this, m3, null);

jdk动态代理使用的局限性
通过反射类ProxyInvocationHandler回调接口实现的jdk动态代理,要求委托类必须实现一个接口,但事实上并不是所有类都有接口,对于没有实现接口的类,便无法使用该方方式实现动态代理。

 

    这篇博客对应上篇博客《静态代理模式》,我们来说一下动态代理,静态代理之所以扩展和维护比较困难,是因为代码写的太死,没有可替换的余地;针对代码写得死能想到什么解决办法?对,就是反射。

    使用反射可以很到的解决决定加载哪个代理类的问题,避免了每个代理类都要重复写的问题,话不多说,来看代码。

动态代理

 

    接口UserManager

[java] view plain copy
 
 print?
  1. /*** 
  2.  * 用户控制接口 
  3.  * @author Administrator 
  4.  * 
  5.  */  
  6. public interface UserManager {  
  7.   
  8.     public void addUser(String userId,String userName);  
  9.     public void modifyUser(String userId,String userName);  
  10.     public void delUser(String userId);  
  11.     public String findUser(String userId);  
  12. }  

    实现类UserManagerImpl

[java] view plain copy
 
 print?
  1. /**** 
  2.  * 用户管理真正的实现类 
  3.  * @author Administrator 
  4.  * 
  5.  */  
  6. public class UserManagerImpl implements UserManager {  
  7.   
  8.     /***** 
  9.      * 添加用户 
  10.      */  
  11.     public void addUser(String userId, String userName) {  
  12.             System.out.println("正在添加用户,用户为:"+userId+userName+"……");  
  13.     }  
  14.     /***** 
  15.      * 删除用户 
  16.      */  
  17.     public void delUser(String userId) {  
  18.         System.out.println("delUser,userId="+userId);  
  19.     }  
  20.     /*** 
  21.      * 查找用户 
  22.      */  
  23.     public String findUser(String userId) {  
  24.         System.out.println("findUser,userId="+userId);  
  25.         return userId;  
  26.     }  
  27.   
  28.     public void modifyUser(String userId, String userName) {  
  29.         System.out.println("modifyUser,userId="+userId);  
  30.     }  
  31. }  

    代理类LogHandler

 

 

[java] view plain copy
 
 print?
  1. import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
  2. import java.lang.reflect.Method;  
  3. import java.lang.reflect.Proxy;  
  4.   
  5. public class LogHandler implements InvocationHandler {  
  6.       
  7.     private Object targetObject;  
  8.       
  9.     public Object newProxyInstance(Object targetObject) {  
  10.         this.targetObject = targetObject;  
  11.         return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),  
  12.                                targetObject.getClass().getInterfaces(), this);  
  13.     }  
  14.       
  15.     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)  
  16.             throws Throwable {  
  17.         Object ret = null;  
  18.               
  19.         try {  
  20.             System.out.println("正在进行操作前的准备工作……");  
  21.             //调用目标方法  
  22.             ret = method.invoke(targetObject, args);  
  23.             System.out.println("操作成功,正在进行确认处理……");  
  24.         } catch (Exception e) {  
  25.             e.printStackTrace();  
  26.             System.out.println("error-->>" + method.getName());  
  27.             throw e;  
  28.         }  
  29.         return ret;  
  30.     }  
  31. }  

 

 

    客户端Client

 

[java] view plain copy
 
 print?
  1. public class Client {  
  2.   
  3.     /** 
  4.      * @param args 
  5.      */  
  6.     public static void main(String[] args) {  
  7.         LogHandler logHandler = new LogHandler();  
  8.         UserManager userManager = (UserManager)logHandler.newProxyInstance(new UserManagerImpl());  
  9.         userManager.findUser("0001");  
  10.     }  
  11. }  

 

    运行结果

    技术分享

    时序图

    技术分享
 
 

总结

    动态代理模式通过使用反射,可以在运行期决定加载哪个类,避免了一个类对应一个代理的问题;同时,通过统一的invoke方法,统一了代理类对原函数的处理过程,使用动态代理很大程度上减少了重复的代码,降低了维护的复杂性和成本。

Java代理模式

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原文地址:http://www.cnblogs.com/firstdream/p/7141243.html

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