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静态代理和动态代理

代理模式(静态代理)

代理模式是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

定义上也不算好理解, 上一个 《大话设计模式》 的图。

Subject 类(一般是抽象类或接口), 定义了一个方法。

RealSubject 类实现了这个接口, 正常的情况我们只需要 new 出这个类的实例对象, 然后调用这个方法就可以了。

但是, 如果我们有需求说想要在这个方法的前面和后面进行一些操作, 那么,原始的方法已经无法满足了。

以租房子打比方:

房东李老板有一套房子, 他打算出租, 但是带人看了几次房子以后, 发现自己没有那么多时间。 于是他把房子委托给了中介公司小王, 小王帮他带人看房子,然后收取中介费。

在该例子中, 房子是李老板的, 他(RealSubject)将租房子这个权限委托给了小王(Proxy)。

抽象

首先, 抽象出房东这个接口, 而李老板是它的具体实现。

public interface Landlord { boolean rental();}

具体对象

房东是一个抽象意义上的概念, 而李老板, 是一个具有意义上的房东, 我们称之为是房东的一个实现。

public class LandlordImpl implements Landlord { public boolean rental() { System.out.println("李老板的房子出租啦"); return true; }}

代理对象

代理代表真实对象的功能以及在此基础上添加访问控制。

那就是中介小王, 他获得了李老板的授权, 可以带人去看房子, 但李老板明确了自己的条件, 房租至少5000, 如果是美女可以考虑降一点(小王就代表李老板进行一些过滤(访问控制))。

如果租客满意了, 打算租房子就跟小王说。 小王当然想租客租给租客, 有佣金嘛。但是, 具体的房子租不租还是要看房东。

我们就可以定义中介小王是房东的代理对象。他代表租房子以及访问控制。

public class LandlordProxy implements Landlord{ private final Landlord landlord; public LandlordProxy(Landlord landlord) { this.landlord = landlord; } public boolean rental() { beforeRental(); if (landlord.rental()) { afterRental(); } return false; } private void afterRental() { System.out.println("收取佣金"); } private void beforeRental() { System.out.println("带人看房子"); } }

如果有一天, 李老板觉得一天最多接受 5 次看房。

那显然, 这是需要在小王那进行控制的。那么我们的类就可以这么改

public class LandlordProxy implements Landlord{ private final Landlord landlord; private static final int NUM_ALLOWED = 5; private int numPersons = 1; public LandlordProxy(Landlord landlord) { this.landlord = landlord; } public boolean rental() { if (numPersons < NUM_ALLOWED) { System.out.println("今天李老板不接客了"); } else { beforeRental(); numPersons++; if (landlord.rental()) { afterRental(); } } return false; } private void afterRental() { System.out.println("收取佣金"); } private void beforeRental() { System.out.println("带人看房子"); }}

代理对象的特征是

    和被代理对象实现了同一个接口;内部含有一个被代理对象的示例;

优点

    真实对象可以专注于自己的业务逻辑控制;非业务逻辑相关的部分, 可以通过代理类来处理;隐藏了真实的对象, 对外只暴露代理对象。扩展性:由于实现了相同的接口, 因此被代理对象的逻辑不管如何变化, 代理对象都不需要更改。

使用场合

    控制对真实对象的访问;实现日志记录;统计对象的访问数量;等等。

一些思考

在代理对象内部, 真实对象是什么时候被初始化的, 以及初始化的对象是由谁产生的?

在我看过的代码和书籍中, 有如下几种, 对此我也是很困惑, 以下是我的一些见解

不推荐

    将真实对象在代理对象构造函数内部初始化出来。

public LandlordProxy() { landlord = new LandlordImpl();}

    构造函数不做改变, 在使用方法时

public boolean rental() { if(landlord==null){ landlord = new LandlordImpl(); } if (numPersons < NUM_ALLOWED) { System.out.println("今天李老板不接客了"); } else { beforeRental(); numPersons++; if (landlord.rental()) { afterRental(); } } return false;}

以上两种的思想都是在代理对象内部对真实对象进行初始化, 我个人不是很赞同这种做法。

如果我们代理对象代理的不仅仅是李老板, 又代理了王老板, 那么怎么办?要写两个基本一模一样的代理类?

推荐做法

就是我们使用的, 在构造函数中传入

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

将真实对象的初始化交给调用者来进行。

这样, 不管是什么老板, 他们可以自己管理自己的租房方法, 但是相同的工作由代理来做, 而只需要一个代理类。实现了代码的复用。

动态代理

如果是一两个方法需要进行代理, 我们使用静态代理那挺好。

但如果我们的接口中有 20 个方法, 每个方法都需要在前后加上前后的逻辑, 比如说记录一下日志。那么, 我们就一直需要做一些重复性的工作, 相同的代码需要写很多遍, 不单单是写的时候痛苦, 后面维护起来也很难受。

基于此, 动态代理诞生了。

在程序运行时运用反射机制动态创建代理类

在 Java 中, 实现动态代理很简单

定义一个实现InvocationHandler的类

如下所示

public class DynamicProxy implements InvocationHandler { private Object target; public DynamicProxy(Object target) { this.target = target; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println(System.currentTimeMillis() + " 进入了方法"); // 中间是这个方法 Object result = method.invoke(target, args); System.out.println(System.currentTimeMillis() + " 方法执行完毕"); return result; }}

target 是我们需要代理的真实对象, 该参数一样建议在构造函数中传入。

实现 invoke 方法,方法内部在前后实现我们需要的逻辑, 中间就是

Object result = method.invoke(target, args);

最后返回 result 即可。

调用定义的类

public static void main(String[] args) { Landlord landlord = new LandloadImpl(); DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(landlord); // 这一步是关键 Landlord landlordProxy = (Landlord) Proxy.newProxyInstance( landlord.getClass().getClassLoader(), landlord.getClass().getInterfaces(), dynamicProxy ); landlordProxy.rental();}

其实我们就是要使用 JDK 给我们提供的 newProxyInstance 函数, 该函数返回对应代理的对象的接口, 我们调用相应的方法即可。

优化

newProxyInstance 方法需要传入的参数可以进一步进行优化。

我们在 DynamicProxy方法中, 可以加入该函数。

@SuppressWarnings("unchecked")public <T> T getProxy() { return (T)Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this );}

这样在我们获得代理对象时候就简单很多,main 函数可以改写成这样

public static void main(String[] args) { Landlord landlord = new LandloadImpl(); DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(landlord); Landlord landlordProxy = dynamicProxy.getProxy(); landlordProxy.rental();}

动态代理为我们带来了方便, 但是呢, JDK 所提供的动态代理, 我们通过 newProxyInstance 函数可以知道, 被代理的对象必须要实现某个接口

如果我们要代理的对象没有接口怎么办?

后续文章打算讲一下 CGLIB 和 Sping Aop 是怎么为我们打开一个新的世界的。

代理之故事的结局

最后中介小王和李老板的故事结局是怎么样的呢?

程序员小H租了房子, 李老板和小王按规定各付中介费1750, 最后小王、李老板和小H商量了一下, 不走公司的流程, 各付1000元就好了。

欢迎阅读本文章: 刘永新

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