代理模式解析，静态代理、动态代理一文全都告诉你

柔光的暖阳◎ 2022-11-25 13:05 105阅读 0赞

## Proxy Pattern ##

经过两个月的学习，我们的设计模式系列学习也将近到了尾声。不过设计模式这东西一时半会肯定是掌握不下来的，需要我们在后续的工作中持续的去练习。有了这方面的思维，剩下的就是靠自己刻意训练了。

今天带来的是代理模式，Proxy Pattern。这个模式想必大家都不陌生，因为 Java 程序员面试一般都会问的 Spring Aop 经过会说到动态代理，这其实就是代理模式的一种实现。 不过大部分人可能都没有系统的去了解过，本文的目的就是彻底搞清楚代理模式的小99。

阅读之前也思考关于代理模式的几个问题，带着搞清楚问题的目的去学习。

## 带着问题出发 ##

1.  什么是代理模式？
2.  静态代理？
3.  动态代理？
4.  常见的代理模式变种？

## 代理模式的介绍 ##

> **代理模式：** 为一个对象提供一个替身或者占位符，以控制对这个对象的访问。即通过代理对象访问目标对象。这样做的好处是：可以在目标对象实现的基础上，增强额外的功能操作，即扩展目标对象的功能。 不过这里的侧重点还是在于对 “对象“ 访问的控制。

1.  被代理的对象可以是：远程对象、创建开销大的对象或者需要安全控制的对象；
2.  代理模式有不同的形式，主要有三种：静态代理、动态代理（JDK和Cglib）；

### 代理模式类图 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RhdXJ1c183Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 静态代理 ##

> 静态代理在使用时，需要定义接口或者父类，被代理对象（目标对象）与代理对象一起实现相同的接口或者继承相同的父类

### 应用实例 ###

#### 具体要求 ####

1.  定义一个接口：ITeacherDao
2.  目前对象 TeacherDAO 实现 ITeacherDao
3.  使用静态代理就需要在 TeacherDAOProxy 中也实现 ITeacherDao 接口
4.  调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象
5.  特别注意：代理对象要与目标对象实现相同的接口，然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法

#### 思路分析图解（类图） ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RhdXJ1c183Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

#### 代码实现 ####

public class Client { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		//创建目标对象(被代理对象)
    		TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();
    		
    		//创建代理对象, 同时将被代理对象传递给代理对象
    		TeacherDaoProxy teacherDaoProxy = new TeacherDaoProxy(teacherDao);
    		
    		//通过代理对象，调用到被代理对象的方法
    		//即：执行的是代理对象的方法，代理对象再去调用目标对象的方法 
    		teacherDaoProxy.teach();
    	}
    
    }

//接口
    public interface ITeacherDao { 
    	
    	void teach(); // 授课的方法
    }

public class TeacherDao implements ITeacherDao { 
    
    	@Override
    	public void teach() { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println(" 老师授课中 。。。。。");
    	}
    
    }

//代理对象,静态代理
    public class TeacherDaoProxy implements ITeacherDao{ 
    	
    	private ITeacherDao target; // 目标对象，通过接口来聚合
    	
    	//构造器
    	public TeacherDaoProxy(ITeacherDao target) { 
    		this.target = target;
    	}
    
    	@Override
    	public void teach() { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println("开始代理 完成某些操作。。。。。 ");//方法
    		target.teach();
    		System.out.println("提交。。。。。");//方法
    	}
    
    }

### 静态代理优缺点 ###

1.  优点：再不改变目标对象功能的前提下，能通过代理对象对目标功能扩展
2.  缺点：很明显，因为代理对象要和目标对象实现一样的接口，所以会有很多代理类
3.  一旦接口新增方法，目标对象和代理对象都要维护

## 动态代理 ##

动态代理这块分为 JDK 动态代理和 Cglib 动态代理，我们先来看看 JDK 动态代理是怎么玩的。

### JDK 动态代理 ###

1.  代理对象，不需要实现接口，但是目标对象要实现接口，否则不能用 JDK动态代理
2.  代理对象的生成是利用 JDK 的 API，动态的在内存中构建代理对象

### JDK 中生成代理对象的API ###

1.  代理类所在的包：`java.lang.reflect.Proxy`
2.  JDK 实现代理只需要使用 `newProxyInstance` 方法，但是该方法需要接收三个参数，完整的写法是： `static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)`

### JDK 动态代理应用实例 ###

这里我们来将上面的例子使用 JDK 动态代理的方式 改进成代理动态。

#### 思路图解（类图） ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RhdXJ1c183Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

#### 代码实现 ####

public class Client { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		//创建目标对象
    		ITeacherDao target = new TeacherDao();
    		
    		//给目标对象，创建代理对象, 可以转成 ITeacherDao
    		ITeacherDao proxyInstance = (ITeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
    	
    		// proxyInstance=class com.sun.proxy.$Proxy0 内存中动态生成了代理对象
    		System.out.println("proxyInstance=" + proxyInstance.getClass());
    		
    		//通过代理对象，调用目标对象的方法
    		//proxyInstance.teach();
    		
    		proxyInstance.sayHello(" tom ");
    	}
    
    }

//接口
    public interface ITeacherDao { 
    
    	void teach(); // 授课方法
    	void sayHello(String name);
    }

public class ProxyFactory { 
    
    	//维护一个目标对象 , Object
    	private Object target;
    
    	//构造器 ， 对target 进行初始化
    	public ProxyFactory(Object target) { 
    		
    		this.target = target;
    	} 
    	
    	//给目标对象 生成一个代理对象
    	public Object getProxyInstance() { 
    		
    		//说明
    		/* * public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) //1. ClassLoader loader ： 指定当前目标对象使用的类加载器, 获取加载器的方法固定 //2. Class<?>[] interfaces: 目标对象实现的接口类型，使用泛型方法确认类型 //3. InvocationHandler h : 事情处理，执行目标对象的方法时，会触发事情处理器方法, 会把当前执行的目标对象方法作为参数传入 */
    		return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), 
    				target.getClass().getInterfaces(), 
    				new InvocationHandler() { 
    					
    					@Override
    					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
    						// TODO Auto-generated method stub
    						System.out.println("JDK代理开始~~");
    						//反射机制调用目标对象的方法
    						Object returnVal = method.invoke(target, args);
    						System.out.println("JDK代理提交");
    						return returnVal;
    					}
    				}); 
    	}
    	
    }

public class TeacherDao implements ITeacherDao { 
    
    	@Override
    	public void teach() { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println(" 老师授课中.... ");
    	}
    
    	@Override
    	public void sayHello(String name) { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println("hello " + name);
    	}
    	
    }

代码也很简单，如果你对这里不熟悉的话，一定要写下上面的代码感受下。

### Cglib动态代理 ###

1.  静态代理和 JDK 动态代理都要求目标对象实现一个接口，但是有时候目标对象只是一个单独对象，并没有实现任何接口，这种情况就可以使用目标对象的子类来实现代理，这就是 Cglib代理。
2.  Cglib 代理也叫子类代理，它是通过在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象的扩展。
3.  Cglib 是一个强大的高性能的代码生成包，可以在运行期扩展 Java 类与实现 Java 接口，它广泛的被许多 AOP 框架使用，例如 Spring AOP，实现方法拦截。
4.  在 AOP 编程中如何选择使用哪种动态代理呢？
    
    1.  目标对象实现接口，利用JDK动态代理
    2.  目标对象不需要实现接口，用Cglib实现代理
5.  Cglib 包底层是通过字节码处理框架 ASM 来转换字节并生成新的类

#### Cglib 动态代理实现步骤 ####

1.  需要引入 cglib 的 jar 包  
    ![20200816010601627.png_pic_center][]
2.  在内存中动态创建子类，因此需要代理的类（目标对象）不能为final，否则报错:  
    ![在这里插入图片描述][20200816010619105.png_pic_center]
3.  如果被代理的对象的方法是 final/static 的，那么目标方法将不会被拦截，不会执行目标对象方法额外的业务处理，因为 final 和 static 修饰的方法 是无法被子类扩展的

#### 应用示例 ####

要求： 将前面的例子用 Cglib 代理模式实现

#### 思路图解（类图） ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RhdXJ1c183Yw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

#### 代码实现 ####

public class Client { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		//创建目标对象
    		TeacherDao target = new TeacherDao();
    		//获取到代理对象，并且将目标对象传递给代理对象
    		TeacherDao proxyInstance = (TeacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
    
    		//执行代理对象的方法，触发intecept 方法，从而实现 对目标对象的调用
    		String res = proxyInstance.teach();
    		System.out.println("res=" + res);
    	}
    
    }

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor { 
    
    	//维护一个目标对象
    	private Object target;
    	
    	//构造器，传入一个被代理的对象
    	public ProxyFactory(Object target) { 
    		this.target = target;
    	}
    
    	//返回一个代理对象: 是 target 对象的代理对象
    	public Object getProxyInstance() { 
    		//1. 创建一个工具类
    		Enhancer enhancer = new Enhancer();
    		//2. 设置父类
    		enhancer.setSuperclass(target.getClass());
    		//3. 设置回调函数
    		enhancer.setCallback(this);
    		//4. 创建子类对象，即代理对象
    		return enhancer.create();
    		
    	}
    
    	//重写 intercept 方法，会调用目标对象的方法
    	@Override
    	public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 开始");
    		Object returnVal = method.invoke(target, args);
    		System.out.println("Cglib代理模式 ~~ 提交");
    		return returnVal;
    	}
    
    }

public class TeacherDao { 
    
    	public String teach() { 
    		System.out.println(" 老师授课中 ， 我是cglib代理，不需要实现接口 ");
    		return "hello";
    	}
    }

## 几种常见代理模式的变体 ##

1.  防火墙代理
    
    1.  内网通过代理实现对防火墙的穿透，实现对公网的访问
2.  缓存代理
    
    1.  当请求图片等文件时，先到缓存代理取，如果可以取到资源就皆大欢喜，如果取不到，再到公网或者数据库取，然后缓存
3.  远程代理
    
    1.  远程对象的本地代理，通过它可以把远程对象当本地对象调用。远程代理对象通过网络协议和真正的远程对象通信

## 总结 ##

本文通过类图和代码示例，对代理模式做了详细的讲解，旨在让你掌握，代理模式的定义以及面试常问的静态代理、代理代理、以及 JDK 动态代理和 Cglib 动态代理的区别以及实现方式。

全文代码，均为笔者本地跑通过的，可以直接用来测试使用。

--------------------

全文完，fighting！

## 个人公众号 ##

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