代理模式介绍（静态代理、jdk动态代理、cglib代理）

一、静态代理

（一）定义

1、定义

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问；

2、涉及到的角色

（1）抽象主题角色：真实主题和代理主题的共同接口，便于在使用真实主题的地方都可以使用代理主题；
（2）代理主题角色：代理类，负责控制对真实主题的引用，在需要的时候创建和删除真实主题，并且在真实主题处理完毕后做预处理和善后处理的工作；
（3）真实主题角色：被代理角色，业务逻辑的具体执行者；

（二）类图

在这里插入图片描述

（三）代码实现

1、抽象主题角色（业务接口）
package com.xiaobai.design_pattern.proxy;

/**
 * @author wangtw
 * @date 2023/12/1 23:03
 * @description 代理模式-抽象主题角色
 */
public interface IGamePlayer {

    /**
     * 打怪
     */
    void killBoss();

    /**
     * 升级
     */
    void upGrade();
}
2、真实主题角色（具体业务功能）
package com.xiaobai.design_pattern.proxy;

/**
 * @author wangtw
 * @date 2023/12/1 23:04
 * @description 代理模式-真实主题角色
 */
public class GamePlayer implements IGamePlayer{

    /**
     * 打怪角色
     */
    private String name;

    public GamePlayer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 打怪
     */
    @Override
    public void killBoss() {
        System.out.println(this.name + "在打野怪");
    }

    /**
     * 升级
     */
    @Override
    public void upGrade() {
        System.out.println(this.name + "升了1级");
    }
}
3、代理主题角色（代理类）
package com.xiaobai.design_pattern.proxy;

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Date;

/**
 * @author wangtw
 * @date 2023/12/1 23:10
 * @description
 */
public class GamePlayerProxy implements IGamePlayer{

    private IGamePlayer gamePlayer;

    public GamePlayerProxy(IGamePlayer gamePlayer) {
        this.gamePlayer = gamePlayer;
    }

    private void start() {
        System.out.println("开始时间为" + new Date());
    }

    private void end() {
        System.out.println("结束时间为" + new Date());
    }

    /**
     * 获取角色名称
     * @param operateStep
     */
    private void operatePerson(String operateStep) {
        Class<? extends IGamePlayer> aClass = gamePlayer.getClass();
        Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            if (declaredField.getName().equals("name")) {
                declaredField.setAccessible(true);
                try {
                    Object name = declaredField.get(gamePlayer);
                    System.out.println(name + operateStep + "操作");
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Override
    public void killBoss() {
        operatePerson("开始");
        start();
        this.gamePlayer.killBoss();
    }

    @Override
    public void upGrade() {
        this.gamePlayer.upGrade();
        operatePerson("结束");
        end();
    }
}
4、测试类
package com.xiaobai.design_pattern.proxy;

import org.junit.jupiter.api.Test;

/**
 * @author wangtw
 * @date 2023/12/1 23:21
 * @description 代理模式测试类
 */
public class ClientDemo {

    @Test
    public void test() {
        IGamePlayer player = new GamePlayer("芈月");
        IGamePlayer proxy = new GamePlayerProxy(player);
        proxy.killBoss();
        proxy.upGrade();
    }
}

输出：

芈月开始操作
开始时间为Sat Dec 02 20:14:09 CST 2023
芈月在打野怪
芈月升了1级
芈月结束操作
结束时间为Sat Dec 02 20:14:09 CST 2023

（四）总结

1、代理模式的优点：
（1）职责清晰：真实角色负责处理实际的业务逻辑，不用关心非本职的事务，通过代理完成附加的事务；
（2）高扩展性：不同的需求可能会有不同的真实角色，只要实现了接口，代理类就可以完全在不做任何修改的情况下代理各种真实主题角色；
2、静态代理模式的缺点：
（1）若抽象主题角色增加功能，会影响代理类；
（2）不同的功能需求可能会有不同的代理类；

二、jdk动态代理

（一）使用动态代理的场景

在程序执行期间，使用jdk的反射机制创建代理类对象，动态指定要代理的对象；
不依赖于业务接口；
静态代理目标很多时，可以使用动态代理，避免静态代理的缺点；

（二）代码实现

1、创建代理类

代理类需要实现InvocationHandler接口，并重写invoke方法，生成代理类对象后，调用目标类实现方法时会调用生成代理对象中的invoke方法

package com.xiaobai.design_pattern.proxy;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Date;

/**
 * @author wangtw
 * @date 2023/12/2 21:36
 * @description jdk动态代理处理器
 */
public class JdkGamePlayerProxy implements InvocationHandler {

    private Object targetObject;

    public JdkGamePlayerProxy(Object object) {
        this.targetObject = object;
    }

    private void start() {
        System.out.println("开始时间为" + new Date());
    }

    private void end() {
        System.out.println("结束时间为" + new Date());
    }

    /**
     * 获取角色名称
     * @param operateStep
     */
    private void operatePerson(String operateStep) {
        Class<?> aClass = this.targetObject.getClass();
        Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            if (declaredField.getName().equals("name")) {
                declaredField.setAccessible(true);
                try {
                    Object name = declaredField.get(this.targetObject);
                    System.out.println(name + operateStep + "操作");
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     *
     * @param proxy 代理对象
     * @param method 方法
     * @param args 方法参数
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("============开始执行" + method.getName() + "方法==============");
        operatePerson("开始");
        start();
        Object invoke = method.invoke(this.targetObject, args);
        operatePerson("结束");
        end();
        System.out.println("============结束执行" + method.getName() + "方法==============");
        return invoke;
    }
}
2、测试方法

使用java.lang.reflect.Proxy#newProxyInstance生成代理对象

@Test
public void jdkProxyTest() {
    //生成代理类文件 在根目录的同级目录，com下
    System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
    IGamePlayer player = new GamePlayer("澜");
    Class<? extends IGamePlayer> playerClass = player.getClass();
    //代理类 实现需要实现InvocationHandler接口，重写invoke方法 传入业务实现类对象
    JdkGamePlayerProxy jdkGamePlayerProxy = new JdkGamePlayerProxy(player);

    // 创建代理类对象
    /**
     *
     loader – the class loader to define the proxy class
     interfaces – the list of interfaces for the proxy class to implement
     h – the invocation handler to dispatch method invocations to
     */
    IGamePlayer proxy = (IGamePlayer) Proxy.newProxyInstance(playerClass.getClassLoader(),
            playerClass.getInterfaces(), jdkGamePlayerProxy);
    System.out.println(proxy.getClass());
    proxy.killBoss();
    proxy.upGrade();
}

在这里插入图片描述
输出：

class com.sun.proxy.$Proxy9
开始执行killBoss方法==
澜开始操作
开始时间为Sat Dec 02 23:27:05 CST 2023
澜在打野怪
澜结束操作
结束时间为Sat Dec 02 23:27:05 CST 2023
结束执行killBoss方法==
开始执行upGrade方法==
澜开始操作
开始时间为Sat Dec 02 23:27:05 CST 2023
澜升了1级
澜结束操作
结束时间为Sat Dec 02 23:27:05 CST 2023
结束执行upGrade方法==

jdk动态代理依赖于java.lang.reflect,里面有三个类:InvocationHandler,Method,Proxy

三、cglib动态代理

（一）说明

1、说明

cglib动态代理需要依赖第三方，以下代码使用spring生态的cglib包（org.springframework.cglib）实现cglib代理；

2、基础类介绍：

org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor：方法拦截器类；
org.springframework.cglib.proxy.Enhancer：增强类；
org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy：方法代理类

（二）代码实现

拦截器需要实现org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor接口，重写intercept方法，使用org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy#invoke执行目标方法

1、拦截器实现
package com.xiaobai.design_pattern.proxy;

import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Date;

/**
 * @author wangtw
 * @date 2023/12/3 20:17
 * @description
 */
public class CglibGamePlayerProxy implements MethodInterceptor {

    private Object targetObject;

    public CglibGamePlayerProxy(Object targetObject) {
        this.targetObject = targetObject;
    }

    private void start() {
        System.out.println("开始时间为" + new Date());
    }

    private void end() {
        System.out.println("结束时间为" + new Date());
    }

    /**
     * 获取角色名称
     * @param operateStep
     */
    private void operatePerson(String operateStep) {
        Class<?> aClass = this.targetObject.getClass();
        Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            if (declaredField.getName().equals("name")) {
                declaredField.setAccessible(true);
                try {
                    Object name = declaredField.get(this.targetObject);
                    System.out.println(name + operateStep + "操作");
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("============开始执行" + method.getName() + "方法==============");
        operatePerson("开始");
        start();
        Object result = methodProxy.invoke(this.targetObject, objects);
        operatePerson("结束");
        end();
        System.out.println("============结束执行" + method.getName() + "方法==============");
        return result;
    }
}
2、测试方法

使用org.springframework.cglib.proxy.Enhancer对目标类进行增强，并设置回调拦截器

@Test
public void cglibProxyTest() {
    IGamePlayer gamePlayer = new GamePlayer("亚瑟");

    // 对目标方法进行增强
    Enhancer enhancer = new Enhancer();
    enhancer.setSuperclass(IGamePlayer.class); // 设置要代理的父类
    enhancer.setCallback(new CglibGamePlayerProxy(gamePlayer)); // 设置回调的拦截器

    IGamePlayer proxy = (IGamePlayer) enhancer.create(); // 创建代理对象

    proxy.killBoss();
    proxy.upGrade();
}

输出：

开始执行killBoss方法==
亚瑟开始操作
开始时间为Sun Dec 03 20:47:39 CST 2023
亚瑟在打野怪
亚瑟结束操作
结束时间为Sun Dec 03 20:47:39 CST 2023
结束执行killBoss方法==
开始执行upGrade方法==
亚瑟开始操作
开始时间为Sun Dec 03 20:47:39 CST 2023
亚瑟升了1级
亚瑟结束操作
结束时间为Sun Dec 03 20:47:39 CST 2023
结束执行upGrade方法==

参考：

韩敬海 设计模式（Java版）
Java-JDK动态代理
JDK动态代理
动态代理之 cglib 实现

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