简说设计模式——代理模式（续）

　　之前说了代理模式，即为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，详情见《简说设计模式——代理模式》，而代理模式常见的实现方式为静态代理及动态代理。

一、静态代理

　　所谓静态代理类是指：由程序员创建或由特定工具自动生成源代码，再对其进行编译。在程序运行之前，代理类的.class文件就已经存在了。UML结构图如下：

　　这里以持久化层的数据交互类为例，IUserDao是与数据库进行交互的接口，UserDao为IUserDao接口的实现类，UserDaoProxy为代理类，二者皆实现了IUserDao接口。说具体点就是，UserDao类是IUserDao接口的具体实现者，而UserDaoProxy类是通过调用UserDao类的相关方法来提供特定服务的。

　　1. IUserDao接口

　　这里为抽象目标类/接口。

public interface IUserDao {
    
    public void save();

}

 　　2. UserDao接口

　　这里为具体目标类或被代理的对象。实现了IUserDao中的接口方法。

public class UserDao implements IUserDao {

    @Override
    public void save() {
        System.out.println("数据已保存！！！");
    }
    
}

 　　3. 静态代理类

　　首先在静态代理类中引入IUserDao接口，通过调用UserDao类的相关方法来提供特定服务。

public class UserDaoProxy implements IUserDao {
    
    private IUserDao iUserDao;

    public UserDaoProxy(IUserDao iUserDao) {
        this.iUserDao = iUserDao;
    }
    
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("开始事务...");
        iUserDao.save();    //执行目标对象
        System.out.println("提交事务...");
    }

}

　　4. Client客户端

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        UserDao userDao = new UserDao();
        UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(userDao);
        proxy.save();
    }

}

　　运行结果如下：

　　

　　总结一下就是，在代理类中注入依赖，即引入需要代理的实体类，通过代理类来调用实体类中的方法来实现静态代理。

　　静态代理由我们自己去生成固定的代码进行编译。需要定义接口或抽象的父类作为抽象目标类，具体目标类和代理类一起实现相同的接口或继承相同的类，然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

　　静态代理需要目标对象和代理对象实现相同的接口。可以在不修改目标对象功能的前提下，对目标功能进行扩展。

　　虽然静态代理可以很好的对目标对象进行功能扩展，但对每一个服务都需要建立代理类，工作量较大且不易管理，而且如果接口发生改变的话，代理类也得进行相应的修改，这时动态代理的作用就显现出来了。

二、动态代理

　　动态代理与静态代理的区别在于：在程序运行时，动态代理类是运用反射机制创建而成的。在抽象工厂模式的最后有提到用反射来代理switch语句进行选择，这里就运用到了类似的思想。

　　通过动态代理，我们不再需要手动创建代理类，只需编写一个动态处理器即可，而真正的代理对象由JDK在运行时帮我们创建。所以我们也将之称为JDK动态代理。

　　方法步骤如下：

1. 写一个代理类实现InvocationHandler接口，通过构造函数把代理对象（具体目标类）传入到此处理器中，在invoke()方法中增加method.invoke(realSubject, args)
2. 在调用方法时，通过java.lang.reflect.Proxy和newProxyInstance()来获取代理实现类，生成代理对象时，直接调用方法即可。

　　下面看一个例子，UML结构图如下：

　　

　　1. IBusiness接口

　　被代理的接口。

public interface IBusiness {

    public void doWork();
    
}

 　　2. Business类

　　具体实现类/被代理的对象。

public class Business implements IBusiness {

    @Override
    public void doWork() {
        System.out.println("进行业务逻辑处理");
    }

}

 　　3. BusinessHandler类

　　BusinessHandler类实现类Invocation接口，它是方法调用接口，声明了负责调用任意一个方法的invoke()方法，参数proxy指定动态代理类实例，参数method指定被调用的方法，参数args指定向被调用方法传递的参数，而invoke()方法的返回值表示被调用方法的返回值。其中 method.invoke(iBusiness, args) 相当于 iBusiness.method(args) 。

public class BusinessHandler implements InvocationHandler {
    
    private IBusiness iBusiness;
    
    public BusinessHandler(IBusiness iBusiness) {
        this.iBusiness = iBusiness;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("before");
        method.invoke(iBusiness, args);
        System.out.println("after");
        return null;
    }

}

 　　4. Client客户端

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        Business business = new Business();
        
        //生成代理类对象
        IBusiness proxy = (IBusiness) Proxy.newProxyInstance(
                business.getClass().getClassLoader(), 
                business.getClass().getInterfaces(), 
                new BusinessHandler(business));
        
        proxy.doWork();
    }

}

　　 此处通过java.lang.reflect.Proxy类的newProxyInstance()方法来生成代理类对象，它的完整定义如下：

　　 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler handler) throws IllegalArgumentException 

　　参数loader指定动态代理类的类加载器，参数interfaces指定动态代理类需要实现的所有接口，参数handler指定与动态代理类相关联的InvocationHandler对象。所以我们只需调用newProxyInstance()方法就可以某一个对象的代理对象了。（有关ClassLoader类加载器的内容这里就不再赘述了，它的作用是将class文件加载到jvm虚拟机中去）。

　　运行结果如下：

　　

　　相比于静态代理，动态代理的优势还是很明显的，不仅减少了对业务接口的依赖，还降低了耦合度，但它还是无法摆脱对接口的依赖。那么对于没有接口的类应该如何实现动态代理呢？

三、CGLIB代理

　　cglib是一个强大的高性能代码生成包，底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM来转换并生成新的类，所以我们一般也称之为cglib字节码生成。

　　与JDK动态代理不同，cglib是针对类来实现代理的，所以对于没有接口的类我们可以通过cglib字节码生成来实现代理。原理是对指定的业务类生成一个子类，并覆盖其中的业务方法实现代理。但因为采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。

　　下面看一个使用cglib进行代理的实例，需先导入相应的jar包（asm及cglib包）。

　　方法步骤如下：

1. 创建被代理类，创建拦截器（实现MethodInterceptor）
2. 实现Enhancer工具类，允许为非接口类型创建一个Java代理
3. 使用setSuperclass()方法设置父类
4. 使用setCallback()方法设置回调函数（默认执行intercept方法）
5. 使用create()方法创建子类

　　1. 被代理类

　　首先定义业务类，无需实现接口。

public class Hello {
    
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello World!");
    }

}

　　2. 拦截器

　　定义一个拦截器，通过实现MethodInterceptor接口的intercept()方法来实现回调方法，通过invokeSuper()执行目标对象的方法。

public class HelloMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method , Object[] objects , MethodProxy methodProxy ) throws Throwable {
        System.out.println("before " + method.getName());
        methodProxy.invokeSuper(object, objects);
        System.out.println("after " + method.getName());
        return null;
    }

}

 　　3. Client客户端

　　通过Enhancer加强类来创建动态代理类，通过它的setSuperclass()方法来指定要代理的业务类（即为下方生成的代理类指定父类），然后通过create()方法生成代理类对象。

　　在enhance.create()创建完代理对象后，在代理类调用方法中，会被我们实现的方法拦截器HelloMethodInterceptor拦截。如果被代理类被final修饰，则该类不能被继承，即不能被代理；同样，如果被代理类存在final修饰的方法，则该方法不能被代理。

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();        //工具类
        enhancer.setSuperclass(Hello.class);    //继承被代理类
        enhancer.setCallback(new HelloMethodInterceptor());        //设置回调
        
        Hello hello = (Hello) enhancer.create();    //生成代理类对象
        hello.sayHello();
    }

}

 　　运行结果如下：

　　

　　综上所述，cglib采用的是动态创建子类的方法，所以对final修饰的类不能进行代理。以Spring AOP编程为例，JDK动态代理及cglib代理的区别在于，有接口的目标对象采用JDK代理，无接口的目标对象采用cglib代理。

　　使用cglib的前提条件为：

• 需要引入cglib的jar文件
• 目标类不能为final
• 目标对象的方法如果为final/static，那么就不会被拦截，即不会执行目标对象额外的业务方法 

 

　　源码地址：https://gitee.com/adamjiangwh/GoF