设计模式之代理模式!
设计模式之代理模式!
月伴飞鱼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。
1 | public interface UserDao { |
1 | public class UserDaoImpl implements UserDao { |
1 | public class TransactionHandler implements UserDao { |
1 | public class Main { |
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
1 | public interface IHello { |
1 | public class HelloImpl implements IHello { |
1 | import java.lang.reflect.InvocationHandler; |
1 | import java.lang.reflect.Constructor; |
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。
1 | public class HelloService { |
1 | import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; |
1 | import net.sf.cglib.core.DebuggingClassWriter; |
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。