設(shè)計(jì)模式之代理模式

xuweijian 發(fā)布于2019-08-16 10:58 / 3181人閱讀

摘要：下面我們通過(guò)玩英雄聯(lián)盟代練的例子來(lái)說(shuō)明下登錄游戲贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了金幣測(cè)試結(jié)果登錄游戲贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了金幣可以這樣理解，自己寫(xiě)代理類的方式就是靜態(tài)代理。

前言

剛上大學(xué)那會(huì)，英雄聯(lián)盟火的一塌糊涂，當(dāng)時(shí)每天都想著升到30級(jí)開(kāi)啟排位之旅。可是升到30級(jí)需要大把的時(shí)間不說(shuō)，這時(shí)候匹配到的人，水平過(guò)于參差不齊，問(wèn)候你全家的事經(jīng)常發(fā)生，那個(gè)時(shí)候就想要是能有個(gè)代練幫我升到30級(jí)該多好啊.....下面我們就通過(guò)代碼的方式找下代練-..-

什么是代理模式

為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問(wèn)

uml類圖

代理模式是一個(gè)使用率非常高的模式，像spring的aop，struts2的Form元素映射都采用了代理模式。下面我們來(lái)看下類圖中三種角色的具體定義:

subject:抽象主題，可以是接口也可以是抽象類，用來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)定義。

realsubject:真實(shí)主題類，用來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的業(yè)務(wù)邏輯。

proxy:代理類，也叫委托類。它負(fù)責(zé)控制對(duì)真實(shí)主題類訪問(wèn)的控制，將所有抽象主題定義的方法委托給realsubject類實(shí)現(xiàn)，并在這個(gè)過(guò)程加上預(yù)處理和善后工作，已達(dá)到增強(qiáng)功能的目的.

靜態(tài)代理

靜態(tài)代理模式其實(shí)就是在類設(shè)計(jì)階段就將代理類考慮在內(nèi)，而不是和動(dòng)態(tài)代理和cglib代理一樣動(dòng)態(tài)生成代理類。下面我們通過(guò)玩英雄聯(lián)盟代練的例子來(lái)說(shuō)明下:

public interface IGame {

    void login();

    void playLOL();

}

public class IGamePlayer implements IGame {

    private String name;

    public IGamePlayer(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void login() {
        System.out.println(name+"登錄游戲");
    }

    @Override
    public void playLOL() {
        System.out.println(name+"贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了100金幣");
    }
}

public class IGameProxy implements IGame {

    private IGamePlayer iGamePlayer;

    public IGameProxy(IGamePlayer iGamePlayer) {
        this.iGamePlayer = iGamePlayer;
    }

    @Override
    public void login() {
        iGamePlayer.login();
    }

    @Override
    public void playLOL() {
        iGamePlayer.playLOL();
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        IGameProxy iGameProxy = new IGameProxy(new IGamePlayer("bin"));
        iGameProxy.login();
        iGameProxy.playLOL();
    }
}
測(cè)試結(jié)果：
bin登錄游戲
bin贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了100金幣

可以這樣理解，自己寫(xiě)代理類的方式就是靜態(tài)代理。創(chuàng)建代理類和真實(shí)主題類，用代理類控制主題類的訪問(wèn)。游戲代練登錄賬號(hào)，打游戲升級(jí)，從而節(jié)省我的時(shí)間。

動(dòng)態(tài)代理

動(dòng)態(tài)代理就是在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段不需要關(guān)心代理誰(shuí)，而是在運(yùn)行時(shí)期才去指定代理哪個(gè)對(duì)象。spring的核心之一就是aop，俗稱面向切面編程，其核心就是采用了動(dòng)態(tài)代理機(jī)制。

jdk動(dòng)態(tài)代理

保持IGAME接口和業(yè)務(wù)邏輯類不變。

//通知（這個(gè)例子用來(lái)統(tǒng)計(jì)登錄接口的耗時(shí)）
 interface IAdvice {
     void execute();
}

//前置通知
public class BeforeAdvice implements IAdvice {

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("執(zhí)行前時(shí)間:"+System.currentTimeMillis());
    }
}

//后置通知
public class AfterAdvice implements IAdvice {

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("執(zhí)行后時(shí)間:"+System.currentTimeMillis());
    }
}

public class DynamicProxy{

    private Object target;

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

    public Object getInstance(ClassLoader classLoader, Class[] interfaces){
        return Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                //連接點(diǎn)
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new BeforeAdvice().execute();
                }
                Object objec=method.invoke(target,args);
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new AfterAdvice().execute();
                }
                return objec;
            }
        });
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        IGamePlayer gamePlayer =  new IGamePlayer("bin");
        DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(gamePlayer);
        IGame proxy= (IGame) dynamicProxy.getInstance(gamePlayer.getClass().getClassLoader(),gamePlayer.getClass().getInterfaces());
        proxy.login();
        proxy.playLOL();
    }
}
測(cè)試結(jié)果:
執(zhí)行前時(shí)間:1513498759281
bin登錄游戲
執(zhí)行后時(shí)間:1513498759282
bin贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了100金幣

在上面的例子中，我引用了一些aop的術(shù)語(yǔ)，例如連接點(diǎn)，通知。實(shí)現(xiàn)了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的面向切面編程，由項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的可以看下springaop關(guān)于事務(wù)的配置，就會(huì)明白這樣配置的含義了。
jdk動(dòng)態(tài)代理是面向接口的，也就是說(shuō)代理對(duì)象是根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的所有接口決定的。到底是怎么實(shí)現(xiàn)的呢，我們來(lái)看下這一段代碼：

public Object getInstance(ClassLoader classLoader, Class[] interfaces){
        return Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                //連接點(diǎn)
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new BeforeAdvice().execute();
                }
                Object objec=method.invoke(target,args);
                if (method.getName().startsWith("login")){
                    new AfterAdvice().execute();
                }
                return objec;
            }
        });
    }

Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new InvocationHandler()):這個(gè)方法是重新生成了一個(gè)對(duì)象，通過(guò)類加載器和該類所有的接口生成。當(dāng)前生成的方法都是空的，具體邏輯都會(huì)由InvocationHandler來(lái)實(shí)現(xiàn)。InvocationHandler我采用了內(nèi)部類的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體邏輯都是通過(guò)invoke來(lái)訪問(wèn)目標(biāo)對(duì)象。其調(diào)用流程就是:client-->DynamicProxy-->InvocationHandler-->IGamePlayer .

cglib代理

jdk提供的動(dòng)態(tài)代理是通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)的，那么cglib就是通過(guò)生成目標(biāo)類的子類實(shí)現(xiàn)的。假如你的目標(biāo)類沒(méi)有實(shí)現(xiàn)接口，又想使用動(dòng)態(tài)代理，那么cglib是你的不二選擇。

Cglib是一個(gè)強(qiáng)大的高性能的代碼生成包,它可以在運(yùn)行期擴(kuò)展java類與實(shí)現(xiàn)java接口.它廣泛的被許多AOP的框架使用,例如Spring AOP和synaop,為他們提供方法的interception(攔截)。Cglib包的底層是通過(guò)使用一個(gè)小而快的字節(jié)碼處理框架ASM來(lái)轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類.不鼓勵(lì)直接使用ASM,因?yàn)樗竽惚仨殞?duì)JVM內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括class文件的格式和指令集都很熟悉.但是有一點(diǎn)需要額外注意，若目標(biāo)類是final或者目標(biāo)方法是static和final的，則不會(huì)被cglib方法攔截。

使用cglib需要引入cglib包或者spring-core（spring核心功能已經(jīng)集成cglib）

public class IGamePlayer{

    private String name;

    public IGamePlayer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public IGamePlayer() {
    }

    public void login() {
        System.out.println(name+"登錄游戲");
    }

    public void playLOL() {
        System.out.println(name+"贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了100金幣");
    }
}

public class DynamicProxy implements MethodInterceptor {

    private Object target;

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

    public Object getProxyInstance(){

        Enhancer enhancer = new Enhancer();

        enhancer.setSuperclass(target.getClass());

        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //模擬事務(wù)
        System.out.println("事務(wù)開(kāi)始了");
        method.invoke(target,objects);
        System.out.println("事務(wù)結(jié)束了");
        return null;
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        IGamePlayer iGamePlayer = new IGamePlayer("bin");
        DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(iGamePlayer);
        IGamePlayer proxy = (IGamePlayer) dynamicProxy.getProxyInstance();
        proxy.login();
        proxy.playLOL();
    }
}
測(cè)試結(jié)果:
事務(wù)開(kāi)始了
bin登錄游戲
事務(wù)結(jié)束了
事務(wù)開(kāi)始了
bin贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了100金幣
事務(wù)結(jié)束了

如例子，我們定義了一個(gè)目標(biāo)對(duì)象類，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)接口，通過(guò)cglib的Enhancer工具類指定父類和回調(diào)，創(chuàng)建代理類。實(shí)現(xiàn)MethodInterceptor，重寫(xiě)intercept，相當(dāng)于jdk動(dòng)態(tài)代理的invoke。

總結(jié)

代理模式分為靜態(tài)代理和動(dòng)態(tài)代理。最大的區(qū)別就是靜態(tài)代理是自己寫(xiě)代理，而動(dòng)態(tài)代理是通過(guò)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的生成代理類。動(dòng)態(tài)代理是springaop的核心，又分為jdk代理和cglib代理，前者通過(guò)接口生成代理后者通過(guò)定義父類的子類來(lái)生成代理（類不能為final，方法不能為static和final）。
代理模式或許是大家接觸的最多的模式，有了springaop和aspectj這樣優(yōu)秀的工具，我們拿來(lái)定義即可。在學(xué)習(xí)aop框架的時(shí)候，要先弄清一些專業(yè)名詞，切面、切入點(diǎn)、通知、織入，理解這些名詞，知道代理模式的原理，學(xué)起aop框架就會(huì)游刃有余了。