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java設計模式之動態代理

piglei / 2207人閱讀

摘要:場景描述病從口入這句成語告訴我們注意飲食健康,小六同學想吃蘋果,在吃蘋果之前需要清洗一下蘋果和洗一下手,吃完蘋果后,需要洗一下手保持個人衛生十分鐘后。。。動態代理小六委托管家來代理洗食物和洗手,小六屬于委托對象,管家屬于代理對象。

前言

為了更好的理解代理模式,首先根據生活中實際場景進行模擬,讓我們在生活中去體驗設計思想的美妙。

場景描述

“病從口入”這句成語告訴我們注意飲食健康,小六同學想吃蘋果,在吃蘋果之前需要清洗一下蘋果和洗一下手,吃完蘋果后,需要洗一下手保持個人衛生;十分鐘后。。。小六同學又想吃一個大鴨梨,清洗鴨梨--洗手--吃鴨梨--吃完洗手。

代碼模擬

蘋果和鴨梨都屬于食物,創建一個食物接口

public interface Foods {
    void eatApple();
    void eatpear();
}

小六同學吃蘋果和鴨梨的動作,相當于實現類

public class People implements Foods {
    @Override
    public void eatApple() {
        System.out.println("eat apple");
    }
    @Override
    public void eatpear() {
        System.out.println("eat pear");
    }
}

小六同學謹記“病從口入”這句成語,所以在吃食物之前需要清洗食物洗手,吃完食物后需要洗手。so easy~~直接在People實現類上加上這兩個動作就可以,但是小五同學說我吃蘋果和鴨梨之前只洗手不洗食物,為了實現小五這個動作需要重新寫接口,重寫實現類。那可不可以在不改變實現類的前提下實現呢,答案是肯定的,那就用到靜態代理來實現。

 public static void main(String []args){
        People people = new Perople();
        System.out.println("吃前:洗食物洗手");
        people.eatApple();
        System.out.println("吃后:洗手");
        System.out.println("吃前:洗食物洗手");
        people.eatpear();
        System.out.println("吃后:洗手");
    }
小六變胖了

小六同學最近變胖了,原因是越來越能吃了,一天需要吃蘋果、鴨梨、香蕉、櫻桃、橘子、橙子。。。等一百種水果才能吃飽!雖然飲食控制不住,但小六同學還是每次吃食物之前都洗食物洗手,吃完食物后洗手的好習慣,隨之食量的增大,每次都需要洗食物洗手,費力費時間,小六心生一計,不如干脆找個管家,每次想吃東西時只需喊一聲,管家幫忙洗食物洗手,自己只負責吃,棒極了。

動態代理的兩種實現方式

Java 實現動態代理有兩種方式,一種是 Java 自帶的 JDK 動態代理,還有一種是使用字節碼增強技術實現的 CGLIB 庫動態代理。

兩種方法同時存在,各有優劣。jdk動態代理是由Java內部的反射機制來實現的,cglib動態代理底層則是借助asm來實現的。總的來說,反射機制在生成類的過程中比較高效,而asm在生成類之后的相關執行過程中比較高效(可以通過將asm生成的類進行緩存,這樣解決asm生成類過程低效問題)。還有一點必須注意:jdk動態代理的應用前提,必須是目標類基于統一的接口。如果沒有上述前提,jdk動態代理不能應用。由此可以看出,jdk動態代理有一定的局限性,cglib這種第三方類庫實現的動態代理應用更加廣泛,且在效率上更有優勢。

JDK動態代理

小六委托管家來代理洗食物和洗手,小六屬于委托對象,管家屬于代理對象。

JDK動態代理主要兩個相關類:

Proxy(java.lang.reflect包下的),主要負責管理和創建代理類的工作。

InvocationHandler 接口,只擁有一個invoke方法,主要負責方法調用部分,是動態代理中我們需要實現的方法

每一個代理實例都必須要實現InvocationHandler這個接口,當我們通過代理對象調用一個方法的時候,這個方法的調用就會被轉發為由InvocationHandler這個接口的 invoke 方法來進行調用,所以要想對方法(吃食物)加強(洗食物洗手)就需要在invoke方法中實現。

public class FoodsHandler implements InvocationHandler{
    private Object object;//委托對象(小六同學)
    public FoodsHandler(Object object){
        this.object = object;
    }
    /*invoke方法的三個參數:
    proxy:  指代我們所代理的那個真實對象
    method:  指代的是我們所要調用真實對象的某個方法的Method對象
    args:  指代的是調用真實對象某個方法時接受的參數
    */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable{
        System.out.println("吃前:洗食物洗手");
          //當代理對象調用真實對象的方法時,會自動跳轉到代理對象關聯的handler對象的invoke方法來進行調用
        Object result = method.invoke(object, args);
        System.out.println("吃后:洗手");
        return result;
    }
}
public static void main(String []args){
        //委托對象(小六同學)
        People people = new People();
          //我們要代理哪個真實對象,就將該對象傳進去,最后是通過該真實對象來調用其方法的
        FoodsHandler inter = new FoodsHandler(people);
        //加上這句將會產生一個$Proxy0.class文件,這個文件即為動態生成的代理類文件
        System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");
        //獲取代理類實例foods
        Foods foods = (Foods)(Proxy.newProxyInstance(Foods.class.getClassLoader(), new                 Class[] {Foods.class}, fh));

        //通過代理類對象調用代理類方法,實際上會轉到invoke方法調用
        foods.eatApple();
        foods.eatpear();
    }

/*newProxyInstance方法三個參數的解釋如下
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException 
loader:一個ClassLoader對象,定義了由哪個ClassLoader對象來對生成的代理對象進行加載
interfaces:一個Interface對象的數組,表示的是我將要給我需要代理的對象提供一組什么接口,如果我提供了一組接口給它,那么這個代理對象就宣稱實現了該接口(多態),這樣我就能調用這組接口中的方法了
h:一個InvocationHandler對象,表示的是當我這個動態代理對象在調用方法的時候,會關聯到哪一個InvocationHandler對象上
*/
Cglib動態代理

上面的 JDK 動態代理需要定義一個接口,實現類實現接口中的方法,如果實現類不能實現接口時,我們就需要 CGLIB 動態代理。

使用 CGLIB 動態代理之前需要導入相關 jar 包,可以多帶帶導入 cglib-.jar 包和 asm-.jar 包,也可以只導入一個 cglib-nodep-.jar 包(包含了 asm)。下載鏈接

public class People {
    public void eatApple() {
        System.out.println("eat apple");
    }

    public void eatpear() {
        System.out.println("eat pear");
    }
}
public class PeopleCglib implements MethodInterceptor {
    @Override
    // object 代表要增強的對象,method代表要攔截的方法,objects 代表方法中的參數,methodProxy 代表對方法的代理
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable{
        System.out.println("吃前:洗食物洗手");
        methodProxy.invokeSuper(object,objects);
        System.out.println("吃后:洗手");
        return object;
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer(); // 增強類對象
        enhancer.setSuperclass(People.class); // 設置要增強的類(People)
        PeopleCglib peopleCglib = new PeopleCglib();
        enhancer.setCallback(peopleCglib); // 設置要增強的方法(peopleCglib)
        People people = (People) enhancer.create(); // 生成增強過的子類對象
        people.eatApple(); // 調用方法實際為增強過的方法
        people.eatApple();
    }
}

輸出結果

吃前:洗食物洗手
eat apple
吃后:洗手
吃前:洗食物洗手
eat apple
吃后:洗手

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