设计模式:代理模式是什么,Spring AOP还和它有关系?

接着学习设计模式系列,今天讲解的是代理模式。

定义

什么是代理模式?

代理模式,也叫委托模式,其定义是给某一个对象提供一个代理对象,并由代理对象控制对原对象的引用。它包含了三个角色:

Subject:抽象主题角色。可以是抽象类也可以是接口,是一个最普通的业务类型定义。

RealSubject:具体主题角色,也就是被代理的对象,是业务逻辑的具体执行者。

Proxy:代理主题角色。负责读具体主题角色的引用,通过真实角色的业务逻辑方法来实现抽象方法,并在前后可以附加自己的操作。

用类图来表示的话大概如下:

我们可以用举一个电影演员拍戏的例子,一般来说,演员最主要的工作就是演戏,其他的事可以交给他的经纪人去做,例如谈合同,安排档期等等,而负责这些场外工作的经纪人就相当于Proxy,而负责核心业务的演员就是 RealSubject

这就是代理模式的设计思路,除此之外,代理模式分为静态代理和动态代理,静态代理是我们自己创建一个代理类,而动态代理是程序自动帮我们生成一个代理类,可以在程序运行时再生成对象,下面分别对它们做介绍。

静态代理

静态代理在程序运行之前,代理类.class文件就已经被创建了。还是用上面演员演戏的例子,在静态代理模式中,我们要先创建一个抽象主题角色 Star

public interface Star {
    // 演戏
    void act();
}

接下来就是创建具体的主题角色和代理主题角色,分别实现这个接口,先创建一个具体的主题角色 Actor

/**
 * 演员,也就是具体的主题角色
 *
 * @author Tao
 * @since 2019/7/9 18:34
 */
public class Actor implements Star {
    public void act() {
        System.out.println("演员演戏~~~");
    }
}

然后就是创建代理主题角色,也就是代理类,代理类本身并不负责核心业务的执行流程,演戏这事还得明星自己来。所以在代理类中需要将真实对象引入,下面是具体的代码实现:

/**
 * 代理对象
 * @author Tao
 * @since 2019/7/9 18:43
 */
public class Agent implements Star {
    /**
     * 接收真实的明星对象
     */
    private Star star;

    /**
     * 通过构造方法传进来真实的明星对象
     *
     * @param star star
     */
    public Agent(Star star) {
        this.star = star;
    }

    public void act() {
        System.out.println("签合同");
        star.act();
        System.out.println("演完戏就收钱了");
    }
}

代码的逻辑还是比较清晰的,通过维护一个Star对象,可以在act里调用具体主题角色的业务逻辑,并且在核心逻辑前后可以做一些辅助操作,比如签合同,收钱等,这样代理模式的角色就都分工完成了,最后用一个场景类来验证下:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Star actor = new Actor();
        Agent agent = new Agent(actor);
        agent.act();
    }
}

运行的结果如下:

签合同
演员演戏~~~
演完戏就收钱了

动态代理

动态代理分为两种,分别是JDK动态代理和 CGLIB 动态代理,怎么又分了,代理模式分类真多,不过来都来了,就都学习一下吧。

JDK动态代理

前面说了,在动态代理中我们不再需要再手动的创建代理类,我们只需要编写一个动态处理器就可以了。真正的代理对象由JDK再运行时帮我们动态的来创建。

/**
 * 动态代理处理类
 *
 * @author Tao
 * @since 2019/7/9 19:04
 */
public class JdkProxyHandler {

    /**
     * 用来接收真实明星对象
     */
    private Object star;

    /**
     * 通过构造方法传进来真实的明星对象
     *
     * @param star star
     */
    public JdkProxyHandler(Star star) {
        super();
        this.star = star;
    }

    /**
     * 给真实对象生成一个代理对象实例
     *
     * @return Object
     */
    public Object getProxyInstance() {
        return Proxy.newProxyInstance(star.getClass().getClassLoader(),
                star.getClass().getInterfaces(), (proxy, method, args) -> {

                    System.out.println("签合同");
                    // 执行具体的业务逻辑
                    Object object = method.invoke(star, args);
                    System.out.println("演出完经纪人去收钱……");

                    return object;
                });
    }
}

这里说一下Proxy.newProxyInstance 这个方法,该方法包含了三个参数,

  • ClassLoader loader:指定当前目标对象使用的类加载器,获取加载器的方法是固定的;
  • Class<?>[] interfaces:指定目标对象实现的接口的类型,使用泛型方式确认类型;
  • InvocationHandler:指定动态处理器,执行目标对象的方法时会触发事件处理器的方法。

写完了动态代理实现类,我们写个场景类测试下,

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Star actor = new Actor();
        // 创建动态代理对象实例
        Star jdkProxy = (Star) new JdkProxyHandler(actor).getProxyInstance();
        jdkProxy.act();
    }
}

执行结果正常输出:

签合同
演员演戏~~~
演出完代理去收钱……

由此可见,JDK 动态代理确实发挥了代理的功能,相对于静态代理,JDK 动态代理大大减少了我们的开发任务,同时减少了对业务接口的依赖,降低了耦合度。但它同样有缺陷,就是动态代理的实现类需要类实现接口来完成代理的业务,也就是说它始终无法摆脱仅支持interface代理的桎梏,这是设计上的缺陷。而这时CGLIB 动态代理就派上用场了。

CGLIB 动态代理

CGLib采用了非常底层的字节码技术,其原理是通过字节码技术为一个类创建子类,并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用,顺势织入横切逻辑。但因为采用的是继承,所以不能对final修饰的类进行代理。下面我们写一个关于CGLib的动态代理类,值得说下的是,CGLib所在的依赖包不是JDK本身就有的,所以我们需要额外引入,如果是用maven来管理的话,就可以直接引入如下的依赖:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>cglib</groupId>
        <artifactId>cglib</artifactId>
        <version>3.2.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

使用 CGLIB 需要实现 MethodInterceptor 接口,并重写intercept 方法,在该方法中对原始要执行的方法前后做增强处理。该类的代理对象可以使用代码中的字节码增强器来获取。具体的代码如下:

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    /**
     * 维护目标对象
     */
    private Object target;

    public Object getProxyInstance(final Object target) {
        this.target = target;
        // Enhancer类是CGLIB中的一个字节码增强器,它可以方便的对你想要处理的类进行扩展
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 将被代理的对象设置成父类
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        // 回调方法,设置拦截器
        enhancer.setCallback(this);
        // 动态创建一个代理类
        return enhancer.create();
    }

    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("签合同");
        // 执行具体的业务逻辑
        Object result = methodProxy.invoke(o, objects);
        System.out.println("演出完经纪人去收钱……");
        return result;
    }
}

场景测试类:
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Star actor = new Actor();
        // 创建动态代理对象实例
        Star proxy = (Star) new CglibProxy().getProxyInstance(actor);
        proxy.act();
    }
}

可以看出,测试类的逻辑和JDK动态代理差不多,其实套路都是一样的,其实技术实现不同。

总结一下CGLIB代理模式: CGLIB创建的动态代理对象比JDK创建的动态代理对象的性能更高,但是CGLIB创建代理对象时所花费的时间却比JDK多得多。所以对于单例的对象,因为无需频繁创建对象,用CGLIB合适,反之使用JDK方式要更为合适一些。同时由于CGLib由于是采用动态创建子类的方法,对于final修饰的方法无法进行代理。

扩展知识

这里扩展一个知识点,那就是Spring AOP的底层实现,为什么在这里提及呢?因为Spring AOP的底层实现就是基于代理模式,而JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理均是实现 Spring AOP 的基础。我们可以看下AOP的部分底层源码:

public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {

    @Override
    public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
        if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
            Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
            if (targetClass == null) {
                throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
                        "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
            }
            // 判断目标类是否是接口或者目标类是否Proxy类型,若是则使用JDK动态代理
            if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
                return new JdkDynamicAopProxy(config);
            }
            // 使用CGLIB的方式创建代理对象
            return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
        }
        else {
            // 上面条件都不满足就使用JDK的提供的代理方式生成代理对象
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
        }
    }
}

源码的判断逻辑并不难,主要是根据目标类是否是接口或者Proxy类型来判断使用哪种代理模式创建代理对象,使用的代理模式正是JDK动态代理和CGLIB 动态代理技术。由此可见,了解代理模式还是很重要的,起码以后面试官问AOP的底层实现时,我们还能吹一波呢,哈哈~~~

posted @ 2019-07-15 09:58 鄙人薛某 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏