Java之代理（一）

 一．概念

代理是什么呢？举个例子，一个公司是卖摄像头的，但公司不直接跟用户打交道，而是通过代理商跟用户打交道。如果：公司接口中有一个卖产品的方法，那 么公司需要实现这个方法，而代理商也必须实现这个方法。如果公司卖多少钱，代理商也卖多少钱，那么代理商就赚不了钱。所以代理商在调用公司的卖方法后，加上自己的利润然后再把产品卖给客户。而客户部直接跟公司打交道，或者客户根本不知道公司的存在，然而客户最终却买到了产品。

 

专业点说：代理模式是对象的结构型模式，代码模式给某一个对象提供代理，并由代理对象控制原对象（目标对象，被代理对象）的引用。简单点说，就是通过一个工厂生成一个类的代理对象，当客户端使用的时候不直接使用目标对象，而是直接使用代理对象。（摘抄于网络）

二、代理模式

代理模式是常用的Java 设计模式，它的特征是代理类与委托类有同样的接口，如图1所示。代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类，以及事后处理消息等。代理类与委托类之间通常会存在关联关系，一个代理类的对象与一个委托类的对象关联，代理类的对象本身并不真正实现服务，而是通过调用委托类的对象的相关方法，来提供特定的服务。

图1：Proxy模式

三、代理分类

按照代理类的创建时期，代理类可分为两种。

• 静态代理类：由程序员创建或由特定工具自动生成源代码，再对其编译。在程序运行前，代理类的.class文件就已经存在了。
• 动态代理类：在程序运行时，运用反射机制动态创建而成。   

动态代理目前有两种代理机制：一种是基于JDK的动态代理；另一种是基于CGLib的动态代理。

JDK本身只提供接口的代理，而不支持类的代理。

CGLib本身只支持类的代理，而不支持接口的代理。   

     JDK静态代理

     JDK动态代理

     CGLIB动态代理

 

静态代理代码示例

 

首先创建接口：

package org.iti.wxl.staticproxy;
/**
 * 接口
 */
public interface UserService {
             public void saveUser();
             public void deleteUser();
}

对接口的实现：（这里就不连接数据库了，只做简单的实例）

 

package org.iti.wxl.staticproxy;

public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void saveUser() {
        System.out.println("==user saved!==");
    }
    @Override
    public void deleteUser() {
        System.out.println("==user deleted!==");
    }
}

代理类：

package org.iti.wxl.staticproxy;

public class UserServiceImplProxy implements UserService {

    private UserServiceImpl userServiceImpl;
    public UserServiceImplProxy(UserServiceImpl userServiceImpl) {
        this.userServiceImpl = userServiceImpl;
    }

    @Override
    public void saveUser() {
        System.out.println("save begin!");
        userServiceImpl.saveUser();
        System.out.println("save end!");
    }

    @Override
    public void deleteUser() {
        System.out.println("delete begin!");
        userServiceImpl.deleteUser();
        System.out.println("delete end!");
    }
}

      代理类同样实现了UserService接口，代理类持有UserServiceImpl，并且重写了UserService接口里的方法，在方法里添加了逻辑。

 

测试方法：

package org.iti.wxl.staticproxy;

public class StaticProxy {
    //静态代理方法测试
    public static void main(String[] args) {
        UserServiceImpl userServiceImpl = new UserServiceImpl();
        UserServiceImplProxy userServiceImplProxy =
                new UserServiceImplProxy(userServiceImpl);
        userServiceImplProxy.saveUser();
        System.out.println("=============");
        userServiceImplProxy.deleteUser();
    }
}

把创建的UserServiceImpl交给代理类UserServiceImplProxy，由它的实例执行数据逻辑操作。

 

方法运行结果如下：

save begin!
==user saved!==
save end!
=============
delete begin!
==user deleted!==
delete end!

  代理类中添加的逻辑在方法运行时被执行了。 

    观察代码可以发现每一个代理类只能为一个接口服务，这样一来程序开发中必然会产生过多的代理，而且，所有的代理操作除了调用的方法不一样之外，其他的操作都一样，则此时肯定是重复代码。

 

    解决这一问题最好的做法是可以通过一个代理类完成全部的代理功能，那么此时就必须使用动态代理完成。

 

 jdk动态代理

 

    jdk动态代理中包含一个类和一个接口，用到了java的反射机制：

public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args);
}

  参数说明：
      Object proxy：代理类对象。   
      Method method：要调用的方法  
      Object[] args：方法调用时所需要的参数

 

    下面用代码说明jdk动态代理的使用

接口类：

package org.iti.wxl.dynamicproxy;

public interface UserService {
    public void addUser();
    public void deleteUSer();
}

对接口的实现：

package org.iti.wxl.dynamicproxy;

public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void addUser() {
        System.out.println("==add user==");
    }
    @Override
    public void deleteUSer() {
        System.out.println("==delete user==");
    }
}

代理类：

package org.iti.wxl.dynamicproxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class UserServiceImplProxy implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public Object bind(Object target){
        this.target = target;
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(), this);
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        Object result = null;
        System.out.println("user add begin!");
        result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("user add end!");
        return result;
    }
}

 代理类主要负责两项功能：1、把Object转化成代理类的一个实现；2、为方法添加逻辑（如日志，性能测试等）。

 

测试类：

package org.iti.wxl.dynamicproxy;

public class DynamicProxy {
    public static void main(String[] args) {
        UserServiceImplProxy proxy = new UserServiceImplProxy();
        UserService userServiceProxy = (UserService)proxy.
                bind(new UserServiceImpl());
        userServiceProxy.addUser();
        System.out.println("========");
        userServiceProxy.deleteUSer();
    }
}

 

 测试结果：

user add begin!
==add user==
user add end!
========
user add begin!
==delete user==
user add end!

分析：

可以将InvocationHandler接口的子类想象成一个代理的最终操作类。 
Proxy 类是专门完成代理的操作类，可以通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类，此类提供了操作方 法： newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) 
参数说明： 
  ClassLoader loader：类加载器
  Class<?>[] interfaces：全部的接口
  InvocationHandler h：InvocationHandler接口的子类实例

 

在Proxy类中的newProxyInstance（）方法中需要一个ClassLoader类的实例，ClassLoader实际上对应的是类加载器，在Java中主要有一下三种类加载器:
Booststrap ClassLoader：此加载器采用C++编写，一般开发中是看不到的。
Extendsion ClassLoader：用来进行扩展类的加载，一般对应的是jre\lib\ext目录中的类。
AppClassLoader：(默认)加载classpath指定的类，是最常使用的是一种加载器。

 

这三个类的继承关系是Extendsion ClassLoader继承Booststrap ClassLoader，AppClassLoader继承Booststrap ClassLoader，每加载一个类都现有父类加载，父类没有再用其孩子类加载，保证了安全性。另外我们也可以写自己的类加载器，为类加载器加密等。

 

动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成，无需程序员手工编 写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作，而且提高了软件系统的可扩展性，因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。