设计模式~代理模式

学习代理模式内容：

★ 静态代理、

★ 动态代理(JDK动态代理、CGLIB动态代理)、

★ 拦截器的原理和日志记录

★ 代理总结

一、职责分离的例子---房屋租赁

1、重复

2、职责不分离

●【​​陪着看房、陪着谈价格、交钥匙​​​】----不应该交个房东来重复做，不是他关心的重点，作为房东他只需要关心【​​签合同、收房租​​】

----解决：把这部分重复非业务重点的代码重构抽离给​​第三者​​----中介

● 抽离之后，中介也会重复了呀，那怎么办呢？

----没事，这是人家的责任，人家就是靠这个赚钱的。

✿ ​​客户端Client----- 第三方（目的：增强Service的功能）-----服务端Service​​

二、代理模式 [设计模式] ​​中介作用​​

✿ 1、代理模式：客户端直接使用的都是​​代理对象​​​，并不知道真实对象是谁，此时代理对象可以在客户端和真实对象之间起到​​中介作用​​。

（1）代理对象完全包含真实对象，客户端使用的都是代理对象的方法，和真实对象没有直接关系；

（2）代理模式的职责：把不是真实对象该做的事情从真实对象上撇开——职责清晰；

三、静态代理

1、概念/原理：

在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了。

2、静态代理的实现过程：

■ 将功能封装成一个接口，​​代理类和真实类/委托类 都需要实现该接口​​:

真实类/委托类 需要实现该接口，很好理解，才具有特定的功能。

代理类 需要实现该接口，是因为这样子才知道需要为哪些功能做代理、做增强。

3、静态代理的优缺点：

● 优点：职责分离、安全

1，业务类只需要关注业务逻辑本身，保证了业务类的重用性。

2，把真实对象隐藏起来了,保护真实对象。

● 缺点：代码臃肿（一个真实对象需要对应一个代理对象）、不符合开闭原则（不方便扩展和维护）。

----​​一个代理类只能服务某一个业务接口​​。

1，代理对象的某个接口只服务于某一种类型的对象，也就是说每一个真实对象都得创建一个代理对象。

2，如果需要代理的方法很多，则要为每一种方法都进行代理处理。

3，如果接口增加一个方法，除了所有实现类需要实现这个方法外，代理类也需要实现此方法

4、总结静态代理：

1、静态代理需要实现某个接口（才知道要代理、增强什么功能）

2、静态代理要包含真实对象（真实对象是静态代理类的对象属性）----内部bean，不暴露给外界

3、测试，通过接口对象进行测试，直接调用的是静态代理对象（间接调用真实对象）

【动态代理在测试时，是通过动态代理类，先获取到代理对象，直接调用的是动态代理对象（间接调用真实对象）】

• 获取到代理对象：jdk提供的Proxy的方法newProxyInstance

● 详细的代码：

/* 静态代理类【需要实现接口，才知道需要为哪些功能做代理、做增强】*/
public class EmployeeServiceProxy implements IEmployeService{
  @Setter
  private IEmployeService target;//真实对象/委托对象
  @Setter
  private TransactionManager txManager;//事务管理器
  
  @Override
  public void save(Employee e) {
    txManager.open();
    try {
      target.save(e);
      txManager.commit();
    } catch (Exception e2) {
      txManager.rollback();
      e2.printStackTrace();
    }
  }
  
  @Override
  public void update(Employee e) {
    txManager.open();
    try {
      target.update(e);
      txManager.commit();
    } catch (Exception e2) {
      txManager.rollback();
      e2.printStackTrace();
    }
  }
}


/* 测试类 (先获取代理对象)*/
@SpringJUnitConfig
public class App {
    
  @Autowired
  private IEmployeService service;

  @Test
  void testSave() throws Exception {
    Employee e = new Employee();
    e.setName("shangke");
    e.setAge(28);
        
    service.save(e);//调用接口对象【根据bean配置，实际调用的是静态代理对象】
//         System.out.println(service);//接口对象的真实类型【根据bean配置，实际调用的是静态代理对象】
//      System.out.println(service.getClass());
  }
}

● 静态代理bean对象的配置：

四、动态代理

1、学习动态动态代理之前的准备工作：字节码的动态加载

(1) 先了解一下java的编译运行原理【java加载字节码原理】：

• 编译：将源文件 .java 文件，通过编译器(javac 命令) 编译成 字节码文件 .class 文件。【​​编译得到字节码文件​​】
• 运行：通过​​类加载器​​（以二进制流形式）把字节码加载进JVM，通过java解析器(java 命令) 进行运行程序。【​​jvm解析字节码文件​​】

(2) 如何动态创建一份字节码？（实现了在代码中动态创建一个类的能力):

• 通过java的编译和运行原理，可以看到：在运行时期，是jvm通过字节码的二进制信息来加载类的。

所以，当我们在运行时期，通过java编译系统组织.class文件的格式和结构，生成相应的二进制数据，然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类。

2、静态代理和动态代理的(原理)区别：

■ 静态代理：（经历了​​编译​​和运行）

​​在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件​​​(因为通过了编译阶段)，​​代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了​​(因为通过了编译阶段)。

■ 动态代理：(​​只经历了运行​​，咱通过某种手段得到的字节码【遵循字节码格式和结构】）

动态代理类是在程序运行期间由jvm通过反射等机制动态生成的，所以​​不存在代理类的字节码文件​​​(因为没有经历编译阶段)，​​代理对象和真实对象的关系是在程序运行期间才确定的​​。

□ 两个原理相同点：

客户端直接使用的都是​​代理对象​​​，并不知道真实对象是谁，此时代理对象可以在客户端和真实对象之间起到​​中介作用​​。

3、动态代理分类：JDK动态代理、CGLIB动态代理

（1）JDK动态代理：

① 使用JDK的 ​​Proxy的newProxyInstance​​ 创建动态代理对象

//动态代理---获取代理对象
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public <T> T getProxyObject() {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),//真实对象的类加载器
        target.getClass().getInterfaces(), //真实对象实现的接口
         this);//如何做事务增强的对象【增强器】
  }  //动态代理---获取代理对象
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public <T> T getProxyObject() {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),//真实对象的类加载器
        target.getClass().getInterfaces(), //真实对象实现的接口
         this);//如何做事务增强的对象【增强器】
  }

● 详细的代码：

/* 动态代理：事务的增强操作 */
public class TransactionMangagerAdvice implements InvocationHandler{
  @Setter
  private Object target;//真实对象/委托对象
  @Setter
  private TransactionManager txManager;//事务增强器
  
  //动态代理---获取代理对象
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public <T> T getProxyObject() {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),//真实对象的类加载器
        target.getClass().getInterfaces(), //真实对象实现的接口
         this);//如何做事务增强的对象【增强器】
  }

    
  //如何为真实对象的方法做增强具体操作
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    Object ret = null;
    txManager.open();
    try {
            //======================================================
      ret = method.invoke(target, args);//调用真实对象的方法
            //======================================================
      txManager.commit();
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      txManager.rollback();
    }
    return ret;
  }
}


/* 测试类 (先获取代理对象)*/
@SpringJUnitConfig
public class App {
    
  @Autowired
  private TransactionMangagerAdvice advice;

  @Test
  void testSave() throws Exception {
    Employee e = new Employee();
    e.setName("shang");
    e.setAge(10);  
    e.setId(2L);
    
    //获取代理对象
    IEmployeService proxy = advice.getProxyObject();
        //调用代理对象的保存操作
    proxy.save(e);
        
//    System.out.println(proxy);//TransactionMangagerAdvice对象的真实类型是代理对象
//    System.out.println(proxy.getClass());//对象的真实类型
  }
}

☺（2） 动态代理原理：

• 原理和静态代理差不多【客户端直接使用的都是​​代理对象​​，并不知道真实对象是谁，此时代理对象可以在客户端和真实对象之间起到​​中介作用​​。通过代理对象间接的调用真实对象的方法】
• 只不过，​​动态代理的代理类​​，不是由我们所创建，是我们生成字节码对应格式和结构的二进制数据加载进虚拟机，​​动态生成的​​。

● 详细的代码[通过 DynamicProxyClassGenerator 生成动态代理的字节码，再通过反编译工具查看。]：

public class DynamicProxyClassGenerator {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    generateClassFile(EmployeeServiceImpl.class, "EmployeeServiceProxy");
  }

  public static void generateClassFile(Class targetClass, String proxyName)throws Exception {
    //根据类信息和提供的代理类名称，生成字节码
    byte[] classFile =
      ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, targetClass.getInterfaces());
    String path = targetClass.getResource(".").getPath();
    System.out.println(path);
    FileOutputStream out = null;
    //保留到硬盘中
    out = new FileOutputStream(path + proxyName + ".class");
    out.write(classFile);
    out.close();
  }
}

(3) CGLIB动态代理：

• 第三方，需要拷贝jar包【spring-frame框架已经集成了cglib动态代理】

原理：继承

● 详细的代码：

/* cglib动态代理：事务的增强操作 [和jdk的区别在创建代理对象方式上] */
//动态代理---获取代理对象
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public <T> T getProxyObject() {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        return (T)enhancer.create(target.getClass(), this);//创建代理对象
    //enhancer.setSuperclass(target.getClass());//将继承哪一个类，去做增强
    //enhancer.setCallback(this);//设置增强对象【增强器】  
    //return (T)enhancer.create();//创建代理对象
  }

（4）JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别：

■ JDK动态代理：​​要求 真实对象 必须要实现接口​​。

■ CGLIB动态代理：可以针对没有接口.

☺ 五、代理的总结：

1、代理原理图：

☺ 2、​​代理的目标/作用：为了给目标对象(真实对象)的方法做功能的增强​​。

☺ 3、动态代理原理：

• 原理和静态代理差不多【客户端直接使用的都是​​代理对象​​，并不知道真实对象是谁，此时代理对象可以在客户端和真实对象之间起到​​中介作用​​。通过代理对象间接的调用真实对象的方法】
• 只不过，​​动态代理的代理类​​，不是由我们所创建，是我们生成字节码对应格式和结构的二进制数据加载进虚拟机，​​动态生成的​​。

4、JDK 动态代理 和 CGLIB 动态代理的总结：​​有接口-使用jdk，没有接口-使用cglib​​

（1） JDK 动态代理：

① JAVA 动态代理是使用 ​​java.lang.reflect 包​​​中的 ​​Proxy 类与 InvocationHandler 接口​​这两个来完成的。

② 要使用 JDK 动态代理，​​委托类(真实类)必须要定义接口​​。

③ ​​JDK 动态代理将会拦截所有 pubic 的方法​​（因为只能调用接口中定义的方法），这样即使在接口中增加 了新的方法，不用修改代码也会被拦截。

④ 动态代理的最小单位是类(​​所有类中的方法都会被处理​​​)，如果只想拦截一部分方法，可以在 invoke 方法 中对要执行的方法名​​进行判断​​ [判断内容可以放到配置文件，方便后续修改和维护~]

（2） CGLIB 动态代理：

① ​​CGLIB 可以生成委托类的子类，并重写父类非 final 修饰符的方法​​。

② 要求类不能是 final 的，要拦截的方法要是非 final、非 static、非 private 的。

③ 动态代理的最小单位是类(所有类中的方法都会被处理);

5、性能和选择 [​​有接口-使用jdk，没有接口-使用cglib​​ + 性能要求有要求-Javassit]

• JDK 动态代理是基于实现接口的，CGLIB 和 Javassit 是基于继承委托类的。
• 从性能上考虑：Javassit > CGLIB > JDK Struts2 的拦截器和 Hibernate 延迟加载对象，采用的是 Javassit 的方式.
• 对接口创建代理优于对类创建代理，因为会产生更加松耦合的系统，也更​​符合面向接口编程规范​​。
• 若委托对象实现了干接口，优先选用 JDK 动态代理。 若委托对象没有实现任何接口，使用 Javassit 和 CGLIB 动态代

☺ 6、动态代理的应用：过滤器、拦截器、日志记录

1、过滤器Filter

2、拦截器Interceptor

• 过滤器和拦截器差不多，只是过滤器是针对与web领域的概念，只能针对与请求和响应做增强，离不开servlet-api.jar;而拦截器是对于整个java领域的概念，不仅可以应用到web层，还可以应用到service层。

3、日志记录log

作者：一乐乐​