代理模式 | 温故而知新

Java本身给我们提供了静态代理和动态代理两种代理方式，spring提供了基于类的代理方式：cglib.

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。
在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

1、介绍

意图：为其他对象提供一种代理，从而控制对这个对象的访问。

主要解决：在直接访问对象时带来的问题。

关键代码：实现与被代理类的组合。

优点：

职责清晰，高扩展性，智能化。
建立一套触发机制。

缺点：

增加了代理对象，某些情况下会造成请求的处理速度变慢
需要额外的编码，某些情况实现很复杂

注意事项

与适配器模式的区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。
与装饰着模式的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

2、静态代理

静态代理：代理类在程序运行前就已存在，即人为的编写代理类代码。代理类与委托类实现同一接口或派生自相同的父类。

以下是静态代理的简单实现：

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public interface House {
    void sayHi();
}

public class HouseImpl implements House {

    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("welcome to my house!");
    }

}

public class ProxyHouse implements House {

    private House house;

    public ProxyHouse(House house) {
        this.house = house;
    }

    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("I'm proxy");
        house.sayHi();
    }

}

public static void main(String[] args) {
    House h = new HouseImpl();
    h.sayHi();
    
    h = new ProxyHouse(h);
    h.sayHi();
}

可以实现客户与委托类之间的解耦，在不修改委托类的前提下能够做一些额外的处理。
静态代理的局限在于运行前必须编写好代理类，且针对每个需要代理方法都必须单独实现。

3、动态代理

动态代理：在程序运行时创建的代理方式，即代理类是动态生成的，而不是提前编写的。
相比于静态代理，动态代理可以很方便的对代理类进行统一处理，而不用修改每个代理类的函数，常用于权限控制、日志记录等场景。

约束：委托类必须实现接口。

以下是动态代理的简单实现：在对某个类的一个方法的调用前和调用后都要做一下日志操作

//一个普通的接口
public interface House {
    void sayHi();
}

//委托类，需要增加日志的类
public class HouseImpl implements House {

    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("welcome to my house!");
    }

}

//动态代理的中介类，关键
public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    private Object obj;//目标对象的引用，这里设计成Object类型，更具通用性 

    public DynamicProxy(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("方法执行前");
        Object res = method.invoke(obj, args);//调用目标对象的方法 
        System.out.println("方法执行后");
        return res;
    }

}

public static void main(String[] args) {
        House h = new HouseImpl();
        //创建中介类,代理了委托类
        DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(h);
        //获取代理类实例，代理了中介类
        House instance = (House)Proxy.newProxyInstance(House.class.getClassLoader(), new Class[]{House.class}, dynamicProxy);
        //代理对象调用方法
        instance.sayHi();
        
    }

Java的动态代理，实际上是两次静态代理的组合。动态代理的重点是中介类的实现，需要实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口。

动态代理与静态代理的区别：

Proxy类的代码被固定下来，不会因为业务的逐渐庞大而庞大；
可以实现AOP编程，这是静态代理无法实现的；
解耦，如果用在web业务下，可以实现数据层和业务层的分离；
动态代理的优势就是实现无侵入式的代码扩展。静态代理这个模式本身有个大问题，如果类方法数量越来越多的时候，代理类的代码量是十分庞大的。所以引入动态代理来解决此类问题

4、CGLIB

在Spring AOP中，通常会用它来生成AopProxy对象。不仅如此，在Hibernate中PO(Persistant Object 持久化对象)字节码的生成工作也要靠它来完成。

以下是简单实现：

//一个普通类，委托类
public class HelloServiceImpl {
    
    void sayHello() {
        System.out.println("I'm helloServiceImpl");
    }
}

//实现MethodInterceptor接口，回调函数，是增强方法的具体实现
public class CglibCallBack implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("before");
        Object invokeSuper = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("after");
        return invokeSuper;
    }

}

public class Test {
  
    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置委托类
        enhancer.setSuperclass(HelloServiceImpl.class);
        //设置回调，即增强实现的类
        enhancer.setCallback(new CglibCallBack());
        //创建代理类
        HelloServiceImpl helloService = (HelloServiceImpl)enhancer.create();
        //执行方法
        helloService.sayHello();
    }
}

小结：

生成的代理类 HelloServiceImpl\$\$EnhancerByCGLIB$$1a4d04e8@32e6e9c3 继承委托类 HelloServiceImpl。注意：如果委托类被final修饰，那么该类不可被继承，也就不能被代理；同样，如果方法被final修饰，该方法也不可被代理。
代理类会为委托类的委托方法生成两个方法，一个是重写的sayHello()方法，另一个是CGLIB\$sayHello$()方法，直接调用父类的方法。执行代理方法时，先判断是否存在实现MethodInterceptor接口的回调类对象，如果存在，则调用MethodInterceptor中的intercept方法，否则调用父类方法（不代理）。
cglib中的方法调用不是通过反射实现的，而是直接的方法调用。有一个数组存放着方法的引用。

5、三者对比

代理方式	实现	优点	缺点	特点
JDK静态代理	代理类与委托类实现同一接口，并且在代理类中需要硬编码接口	实现简单，容易理解	代理类需要硬编码接口，在实际应用中可能会导致重复编码，浪费存储空间并且效率很低	好像没啥特点
JDK动态代理	代理类与委托类实现同一接口，主要是通过代理类实现InvocationHandler并重写invoke方法来进行动态代理的，在invoke方法中将对方法进行增强处理	不需要硬编码接口，代码复用率高	只能够代理实现了接口的委托类	底层使用反射机制进行方法的调用
CGLIB动态代理	代理类将委托类作为自己的父类并为其中的非final委托方法创建两个方法，一个是与委托方法签名相同的方法，它在方法中会通过super调用委托方法；另一个是代理类独有的方法。在代理方法中，它会判断是否存在实现了MethodInterceptor接口的对象，若存在则将调用intercept方法对委托方法进行代理	可以在运行时对类或者是接口进行增强操作，且委托类无需实现接口	不能对final类以及final方法进行代理	底层将方法全部存入一个数组中，通过数组索引直接进行方法调用

1、介绍

2、静态代理

3、动态代理

4、CGLIB

5、三者对比

参考