JAVA代理模式梳理
什么是代理模式
代理模式:为其他对象提供一种代理,用以控制对这个对象的访问;
我们使用代理对象,可以在不修改目标对象的基础上,增强主业务逻辑;比如说我们的系统中有一个登录接口,我们要对这个登录接口做一下功能迭代,比如说加一个统计登录耗时的接口,但是我们要加的这个功能不能去修改原有的代码逻辑,就是你不能在登录接口里面直接加这个统计代码,那怎么呢?那就可以通过代理对象来做,通过代理对象,可以在不修改目标对象的登录接口的基础上,还能增强这个业务的逻辑。
这里我们可以使用的代理方式从大范围上讲是有两种,一种是静态代理,一种是动态代理。这两个代理的区别主要是在于代理类创建的时间不同,静态代理是在代码编译的时候就已经创建好了,而动态代理就是在代码运行中的时候创建的。
静态代理
- 有一个名为 MemberService 的接口,定义了用户会员服务的基本功能,如登录、登出、获取用户信息。
- MemberServiceImpl 类实现了 MemberService 接口,它提供了具体的会员服务功能的实现,例如登录、登出、获取用户信息。当调用这些方法时,会在控制台上输出相应的操作信息。
- MemberServiceProxy 类也实现了 MemberService 接口,但它不是直接提供服务的,而是充当一个代理。这个代理类的构造函数接受一个真正的会员服务对象作为参数,它会在真正的服务对象执行前后添加一些额外的功能。
- 在代理类中,login 方法是一个示例。在调用真正的会员服务的 login 方法之前,代理类会记录当前时间戳,然后在调用完成后记录另一个时间戳,并计算出操作耗时。这样,你可以看到登录操作花费了多少时间。
- 最后,在 Test 类中,我们创建了一个会员服务的代理对象 proxy,并使用它来执行登录操作。当登录时,代理会在控制台上显示登录信息和操作耗时。
public interface MemberService {String login(String username, Stringpassword);void logout();String getMemberInfo();
}public class MemberServiceImpl implements MemberService {@Overridepublic String login(String username, Stringpassword) {System.out.printf("执行登录业务: %s, %s\n", username, password);return "登录成功";}@Overridepublic void logout() {System.out.println("执行登出业务");}@Overridepublic String getMemberInfo() {System.out.println("获取用户信息");return "用户信息";}
}public class MemberServiceProxy implements MemberService {private MemberService target;public MemberServiceProxy(MemberService target) {this.target = target;}@Overridepublic String login(String username, Stringpassword) {long start =System.currentTimeMillis();String result = target.login(username,password);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("登录耗时:" + (end -start) + "ms");return result;}@Overridepublic void logout() {target.logout();}@Overridepublic String getMemberInfo() {return target.getMemberInfo();}
}public class Test {public static void main(String[] args) {MemberServiceProxy proxy = new MemberServiceProxy(new MemberServiceImpl());proxy.login("123456", "123456");}
}
这种静态代理的方式可以让你在不修改原始服务类的情况下,添加一些额外的功能,这样看起来还是比较好用的,但是呢,这种方式还是有一定的缺点,假如说你想给服务里其他接口也添加这个统计耗时的功能,你想给其他服务的接口也添加这个功能,那是不是
- 就需要增加类的数量:每个需要代理的类都需要一个对应的代理类。当你有成百上千个服务的时候,代码就会变得非常复杂,维护这成百上千个代理类也会变得困难。
- 这种方式也不够灵活:因为静态代理模式是编译时确定的,那就意味着在编译的时候就需要知道代理的具体类型。如果需要在运行时决定使用哪个代理,静态代理就很难做到了。
- 这样做维护成本是非常高的:如果我原始类的接口发生变化,代理类也需要相应地更改。这就会导致大量的代理类需要维护。所以,我们可以考虑一个更好的方式来做,就是动态代理。
动态代理
动态代理,实现方式有两种:基于 JDK 的动态代理和基于CGLIB 的动态代理。
静态代理的那个代理类是我们要自己写的,如果有一万个service,那我们要写一万个静态代理类;那么动态代理呢,就是你不管有多少个service,我只要制定一个规则,那这一万个service的代理类我会在程序运行的时候自动帮你生成了。动态代理这种方式就很好的解决了我们之前说的那些问题,它的灵活度非常高,但是呢,也有一定的缺点,就是动态代理是基于反射实现的,在运行的时候要执行反射的逻辑,性能还是有一定损耗的,但是影响不大。
- JDK的动态代理
// 首先还是创建一个动态代理类,然后让他实现jdk的InvocationHandler 接口
public class JdkDynamicProxy implements InvocationHandler {// 其中接收一个参数,这个参数就是被代理的对象,如:MemberServiceImpl private Object target;public JdkDynamicProxy(Object target) {this.target = target;}// 获取代理对象,这个代理对象通过 JDK 的 Proxy 的newProxyInstance 方法进行创建// 其中要传入被代理对象的类加载器,这个类加载器会帮助我们加载新生成代理对象的字节码// 再传入被代理类的接口类型,也就是告诉一下代理对象,你要生成的对象类型是啥,是Member// 服务接口还是Order服务接口// 最后传入 this,这个就是一个回调程序,这个程序要实现 InvocationHandler 接口,刚好// 我们当前这个类实现了,就直接传进去,然后生成的这个代理对象在调用后就会调用到重写的 invoke 方法public Object getProxy() {return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), //被代理对象的类加载器target.getClass().getInterfaces(), // 被代理类的接口类型this // 回调程序,传入当前InvocationHandler 对象,会回调重写的 invoke 方法);
}// proxy: 生成的代理对象(proxy是jdk在运行时赋值的,在方法中直接使用)// method:目标方法// args:目标方法的参数(方法执行的参数)@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {long start =System.currentTimeMillis();Object result = method.invoke(target,args);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(method.getName() +"方法耗时:" + (end - start) + "ms");return result;}
}public class Test {public static void main(String[] args) {JdkDynamicProxy jdkDynamicProxy = newJdkDynamicProxy(new MemberServiceImpl());MemberService proxy = (MemberService)jdkDynamicProxy.getProxy();proxy.login("whoiszxl", "123456");proxy.getMemberInfo();proxy.logout();}
}
大致流程就是:
- 创建 JDK 动态代理对象,并将 MemberServiceImpl 对象作为 target 参数传进去。
- 接着调用 getProxy 方法,其中调用Proxy.newProxyInstance 来加载这个MemberServiceImpl 的代理对象。
- 通过生成之后的代理对象调用 login 方法,那就不是MemberServiceImpl 本身的这个方法了,而是调到了InvocationHandler里的 invoke 方法了。
- invoke方法中就可以做对应的增强,其中 method 参数就是被代理对象的方法,args 就是被代理对象的方法。
- CGLIB动态代理
静态代理还有JDK动态代理,它们都需要目标对象去实现一个接口(案例中:MemberServiceImpl 实现MemberService),但是还有些场景下目标对象就是一个对象,它没有实现任何接口,那这种情况我们就不能使用JDK动态代理了,我们就需要使CGLib 动态代理了。
- 有一个名为 LoginService 的普通类,它包含一个 login方法,用于执行登录操作,当调用这个方法时,它会在控制台上输出一行文本。
- 有一个名为 CglibDynamicProxy 的类,它实现了MethodInterceptor 接口。这个类的目的是创建一个CGLIB动态代理对象,用于代替其他对象执行方法。
- 在 CglibDynamicProxy 类的构造函数中,它接收一个目标对象 target,表示你希望代理的对象。
- getProxy 方法用于创建代理对象。它使用CGLIB的Enhancer 类,将目标对象的类作为超类(父类),并设置当前对象作为方法拦截器(this 表示当前对象)。然后,它使用 Enhancer 创建代理对象并返回。
- 在 intercept 方法中,当代理对象的方法被调用时,它会首先输出一行文本表示CGLIB动态代理的开始,然后调用目标对象的相应方法。接着,它再次输出一行文本表示CGLIB动态代理的结束。
- 在 CglibDynamicTest 类中,我们创建了一个CglibDynamicProxy 对象,并将 LoginService 对象传递给它作为目标。然后,我们使用 getProxy 方法获取代理对象,并将其转型为 LoginService 类型。
- 最后,我们使用代理对象来调用 login 方法。每次方法被调用时,代理会在方法前后输出文本,以表示CGLIB动态代理的开始和结束。
public class LoginService {public void login() {System.out.println("执行登录操作");}
}public class CglibDynamicProxy implements MethodInterceptor {private Object target;public CglibDynamicProxy(Object target) {this.target = target;}public Object getProxy() {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(target.getClass());enhancer.setCallback(this);return enhancer.create();}@Overridepublic Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {System.out.println("Cglib动态代理start");Object invoke = method.invoke(target,objects);System.out.println("Cglib动态代理end\n");return invoke;}
}
public class CglibDynamicTest {public static void main(String[] args) {CglibDynamicProxy proxy = new CglibDynamicProxy(new LoginService());LoginService memberServiceProxy =(LoginService) proxy.getProxy();memberServiceProxy.login();}
}
写法上和JDK动态代理类似,只有在实现接口的地方和获取代理类的地方有点区别。最大的区别是CGLib代理的不需要被代理对象实现任何接口,它会重写被代理类的所有方法,所以不能代理final修饰的方法或者类。因为被final修饰后,表明这个类不能被继承。
两种动态代理的区别
- 实现方式不同
JDK动态代理通过反射去实现被代理对象的所有接口,所以JDK只能代理实现了接口的对象;CGLlib会对代理类所有方法进行重写,所以不是所有的方法都能被代理(private、final不行);
- 拦截被代理对象的方式不同
JDK动态代理是通过实现InvocationHandler接口来实现的,代理对象调用任意方法时,都会先进入 InvocationHandler的invoke()方法,由该方法决定是否调用原对象的方法;CGLIB动态代理则是通过生成目标类的子类,覆盖其中的业务方法,在其内部加入横切逻辑实现拦截的;
- 性能和效率不同
JDK 动态代理跟CGLib代理都是在运行期生成新的字节码,但是 CGLib 实现更为复杂,用的是 ASM 框架,生 成代理类的效率比 JDK 低;JDK 动态代理是通过反射机制去查询所有被代理对象的接口,CGLib 代理是通过 FastClass机制直接调用方法,所以执行效率,CGLib 比 JDK 代理要高;
spring用的是哪个代理模式 bean有实现接口的时候用jdk,没有实现的话模式cglib。也可以强制用cglib。
代理模式优缺点
- 优点
能将代理对象与真实被调用的目标对象分离,降低系统的耦合程度,易于扩展,在增强目标对象职责的同时,可以起到保护对象的作用
- 缺点
增加系统的复杂度,会在客户端与目标对象之间增加一个代理对象,请求速度变慢
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