设计模式之代理模式!
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代理模式提供了对目标对象额外的访问方式,即通过代理对象访问目标对象。
- 这样可以在不修改原目标对象的前提下,提供额外的功能操作,扩展目标对象的功能。
UML类图:

静态代理
在编译时就已经实现,编译完成后代理类是一个实际的class文件。
使用方式
创建一个接口,然后创建被代理的类实现该接口并且实现该接口中的抽象方法。
之后再创建一个代理类,同时使其也实现这个接口。
在代理类中持有一个被代理对象的引用,而后在代理类方法中调用该对象的方法。
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| public interface UserDao { void save(); }
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| public class UserDaoImpl implements UserDao { @Override public void save() { System.out.println("正在保存用户..."); } }
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| public class TransactionHandler implements UserDao { private UserDao target; public TransactionHandler(UserDao target) { this.target = target; } @Override public void save() { System.out.println("开启事务控制..."); target.save(); System.out.println("关闭事务控制..."); } }
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| public class Main { public static void main(String[] args) { UserDaoImpl target = new UserDaoImpl(); UserDao userDao = new TransactionHandler(target); userDao.save(); } }
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使用JDK静态代理很容易就完成了对一个类的代理操作。
但是JDK静态代理的缺点也暴露了出来:
- 由于代理只能为一个类服务,如果需要代理的类很多,那么就需要编写大量的代理类,比较繁琐。
动态代理
JDK动态代理
使用JDK动态代理的五大步骤:
- 通过实现InvocationHandler接口来自定义自己的InvocationHandler
- 通过
Proxy.getProxyClass获得动态代理类
- 通过反射机制获得代理类的构造方法,方法签名为
getConstructor(InvocationHandler.class)
- 通过构造函数获得代理对象并将自定义的
InvocationHandler实例对象传为参数传入
- 通过代理对象调用目标方法
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| public interface IHello { void sayHello(); }
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| public class HelloImpl implements IHello { @Override public void sayHello() { System.out.println("Hello world!"); } }
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| import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object target; public MyInvocationHandler(Object target){ this.target = target; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("------插入前置通知代码-------------"); Object rs = method.invoke(target,args); System.out.println("------插入后置处理代码-------------"); return rs; } }
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| import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Proxy; public class MyProxyTest { public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException { System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true"); Class proxyClazz = Proxy.getProxyClass(IHello.class.getClassLoader(),IHello.class); Constructor constructor = proxyClazz.getConstructor(InvocationHandler.class); IHello iHello1 = (IHello) constructor.newInstance(new MyInvocationHandler(new HelloImpl())); iHello1.sayHello();
IHello iHello2 = (IHello) Proxy.newProxyInstance(IHello.class.getClassLoader(), new Class[]{IHello.class}, new MyInvocationHandler(new HelloImpl())); iHello2.sayHello(); } }
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JDK静态代理与JDK动态代理不同之处:
在静态代理中我们需要对哪个接口和哪个被代理类创建代理类。
所以在编译前就需要代理类实现与被代理类相同的接口,并且直接在实现的方法中调用被代理类相应的方法。
但是动态代理不知道要针对哪个接口、哪个被代理类创建代理类,因为它是在运行时被创建的。
CGLIB
CGLIB包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类。
CGLIB代理实现如下:
- 首先实现一个MethodInterceptor,方法调用会被转发到该类的intercept()方法。
- 然后在需要使用的时候,通过CGLIB动态代理获取代理对象。
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| public class HelloService { public HelloService() { System.out.println("HelloService构造"); }
final public String sayOthers(String name) { System.out.println("HelloService:sayOthers>>"+name); return null; } public void sayHello() { System.out.println("HelloService:sayHello"); } }
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| import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy; import java.lang.reflect.Method;
public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor{
@Override public Object intercept(Object sub, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { System.out.println("======插入前置通知======"); Object object = methodProxy.invokeSuper(sub, objects); System.out.println("======插入后者通知======"); return object; } }
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| import net.sf.cglib.core.DebuggingClassWriter; import net.sf.cglib.proxy.Enhancer; public class Client { public static void main(String[] args) { System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "D:\\code"); Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(HelloService.class); enhancer.setCallback(new MyMethodInterceptor()); HelloService proxy= (HelloService)enhancer.create(); proxy.sayHello(); } }
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JDK代理要求被代理的类必须实现接口,有很强的局限性。
CGLIB会让生成的代理类继承被代理类,并在代理类中对代理方法进行强化处理(前置处理、后置处理等)。
CGLIB在进行代理的时候都进行了哪些工作
生成的代理类继承被代理类:
- 如果委托类被
final修饰,那么它不可被继承,即不可被代理
- 同样,如果委托类中存在
final修饰的方法,那么该方法也不可被代理
代理类会为委托方法生成两个方法:
- 一个是与委托方法签名相同的方法,它在方法中会通过
super调用委托方法
- 另一个是代理类独有的方法
当执行代理对象的方法时,会首先判断一下是否存在实现了MethodInterceptor接口的CGLIB$CALLBACK_0。
如果存在,则将调用MethodInterceptor中的intercept方法。
- 在
intercept方法中,除了会调用委托方法,还会进行一些增强操作。
在Spring AOP中,典型的应用场景就是在某些敏感方法执行前后进行操作日志记录。
在CGLIB中,方法的调用并不是通过反射来完成的,而是直接对方法进行调用:
通过FastClass机制对Class对象进行特别的处理。
比如将会用数组保存method的引用,每次调用方法的时候都是通过一个index下标来保持对方法的引用。
Fastclass机制
CGLIB采用了FastClass的机制来实现对被拦截方法的调用。
FastClass机制就是对一个类的方法建立索引,通过索引来直接调用相应的方法。
三种代理方式之间对比
| 代理方式 |
实现 |
优点 |
缺点 |
特点 |
| JDK静态代理 |
代理类与委托类实现同一接口,并且在代理类中需要硬编码接口 |
实现简单,容易理解 |
代理类需要硬编码接口,在实际应用中可能会导致重复编码,浪费存储空间并且效率很低 |
好像没啥特点 |
| JDK动态代理 |
代理类与委托类实现同一接口,主要是通过代理类实现InvocationHandler并重写invoke方法来进行动态代理的,在invoke方法中将对方法进行增强处理 |
不需要硬编码接口,代码复用率高 |
只能够代理实现了接口的委托类 |
底层使用反射机制进行方法的调用 |
| CGLIB动态代理 |
代理类将委托类作为自己的父类并为其中的非final委托方法创建两个方法,一个是与委托方法签名相同的方法,它在方法中会通过super调用委托方法;另一个是代理类独有的方法。在代理方法中,它会判断是否存在实现了MethodInterceptor接口的对象,若存在则将调用intercept方法对委托方法进行代理 |
可以在运行时对类或者是接口进行增强操作,且委托类无需实现接口 |
不能对final类以及final方法进行代理 |
底层将方法全部存入一个数组中,通过数组索引直接进行方法调用 |
CGlib比JDK快?
使用CGLiB实现动态代理,CGLib底层采用ASM字节码生成框架,使用字节码技术生成代理类。
在JDK6之前比使用Java反射效率要高。
- 唯一需要注意的是,CGLib不能对声明为Final的方法进行代理, 因为CGLib原理是动态生成被代理类的子类。
在JDK6、JDK7、JDK8逐步对JDK动态代理优化之后,在调用次数较少的情况下,JDK代理效率高于CGLIB代理效率。
只有当进行大量调用的时候,JDK6和JDK7比CGLIB代理效率低一点,但是到JDK8的时候,JDK代理效率高于CGLIB代理。
- 总之,每一次JDK版本升级,JDK代理效率都得到提升。
Spring如何选择用JDK还是CGLIB?
当Bean实现接口时,Spring就会用JDK的动态代理。
当Bean没有实现接口时,Spring使用CGlib实现。
可以强制使用CGlib。