設(shè)計模式之代理模式

xuweijian 發(fā)布于2019-08-16 10:58 / 3218人閱讀

摘要：下面我們通過玩英雄聯(lián)盟代練的例子來說明下登錄游戲贏下了一局英雄聯(lián)盟，獲得了金幣測試結(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，自己寫代理類的方式就是靜態(tài)代理。

前言

剛上大學(xué)那會，英雄聯(lián)盟火的一塌糊涂，當(dāng)時每天都想著升到30級開啟排位之旅?？墒巧?0級需要大把的時間不說，這時候匹配到的人，水平過于參差不齊，問候你全家的事經(jīng)常發(fā)生，那個時候就想要是能有個代練幫我升到30級該多好啊.....下面我們就通過代碼的方式找下代練-..-

什么是代理模式

為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問

uml類圖

代理模式是一個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，用來進(jìn)行業(yè)務(wù)定義。

realsubject:真實主題類，用來實現(xiàn)真正的業(yè)務(wù)邏輯。

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

靜態(tài)代理

靜態(tài)代理模式其實就是在類設(shè)計階段就將代理類考慮在內(nèi)，而不是和動態(tài)代理和cglib代理一樣動態(tài)生成代理類。下面我們通過玩英雄聯(lián)盟代練的例子來說明下:

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，自己寫代理類的方式就是靜態(tài)代理。創(chuàng)建代理類和真實主題類，用代理類控制主題類的訪問。游戲代練登錄賬號，打游戲升級，從而節(jié)省我的時間。

動態(tài)代理

動態(tài)代理就是在設(shè)計和實現(xiàn)階段不需要關(guān)心代理誰，而是在運行時期才去指定代理哪個對象。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態(tài)代理機制。

jdk動態(tài)代理

保持IGAME接口和業(yè)務(wù)邏輯類不變。

//通知（這個例子用來統(tǒng)計登錄接口的耗時）
 interface IAdvice {
     void execute();
}

//前置通知
public class BeforeAdvice implements IAdvice {

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

//后置通知
public class AfterAdvice implements IAdvice {

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("執(zhí)行后時間:"+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
                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();
    }
}
測試結(jié)果:
執(zhí)行前時間:1513498759281
bin登錄游戲
執(zhí)行后時間: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，例如連接點，通知。實現(xiàn)了一個非常簡單的面向切面編程，由項目經(jīng)驗的可以看下springaop關(guān)于事務(wù)的配置，就會明白這樣配置的含義了。
jdk動態(tài)代理是面向接口的，也就是說代理對象是根據(jù)目標(biāo)對象的所有接口決定的。到底是怎么實現(xiàn)的呢，我們來看下這一段代碼：

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
                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()):這個方法是重新生成了一個對象，通過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，具體邏輯都會由InvocationHandler來實現(xiàn)。InvocationHandler我采用了內(nèi)部類的方式來實現(xiàn)，具體邏輯都是通過invoke來訪問目標(biāo)對象。其調(diào)用流程就是:client-->DynamicProxy-->InvocationHandler-->IGamePlayer .

cglib代理

jdk提供的動態(tài)代理是通過接口實現(xiàn)的，那么cglib就是通過生成目標(biāo)類的子類實現(xiàn)的。假如你的目標(biāo)類沒有實現(xiàn)接口，又想使用動態(tài)代理，那么cglib是你的不二選擇。

Cglib是一個強大的高性能的代碼生成包,它可以在運行期擴展java類與實現(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包的底層是通過使用一個小而快的字節(jié)碼處理框架ASM來轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類.不鼓勵直接使用ASM,因為它要求你必須對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();
    }
}
測試結(jié)果:
事務(wù)開始了
bin登錄游戲
事務(wù)結(jié)束了
事務(wù)開始了
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，我們定義了一個目標(biāo)對象類，沒有實現(xiàn)接口，通過cglib的Enhancer工具類指定父類和回調(diào)，創(chuàng)建代理類。實現(xiàn)MethodInterceptor，重寫intercept，相當(dāng)于jdk動態(tài)代理的invoke。

總結(jié)

代理模式分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理。最大的區(qū)別就是靜態(tài)代理是自己寫代理，而動態(tài)代理是通過運行時動態(tài)的生成代理類。動態(tài)代理是springaop的核心，又分為jdk代理和cglib代理，前者通過接口生成代理后者通過定義父類的子類來生成代理（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，我們拿來定義即可。在學(xué)習(xí)aop框架的時候，要先弄清一些專業(yè)名詞，切面、切入點、通知、織入，理解這些名詞，知道代理模式的原理，學(xué)起aop框架就會游刃有余了。