Java研学-代理模式

一 概述

1 分类

  静态代理：在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了。（代理类及对象要自行创建）
  动态代理：代理类是在程序运行期间由 JVM 通过反射等机制动态的生成的，不存在代理类的字节码文件，动态生成字节码对象，代理对象和真实对象的关系是在程序运行时期才确定的。（代理类及对象不需要自行创建）

2 动态代理实现方式

  真实类有接口使用 JDK 动态代理；
  真实类没实现接口使用 CGLIB 或 Javassist 组件。

二 静态代理

1 介绍

  静态代理是一种代理模式，其中代理对象在编译时就确定下来，而不是在运行时动态创建。静态代理由业务实现类、业务代理类两部分组成。业务实现类负责实现主要的业务方法，业务代理类负责对调用的业务方法作拦截、过滤、预处理。

  静态代理的优点是可以实现对目标方法的扩展，控制真实对象的访问权限，避免创建大对象，以及增强真实对象功能。业务类只需要关注业务逻辑本身，保证了业务类的重用性。把真实对象隐藏起来了，保护真实对象。

  缺点是如果一个代理类只能对一个业务接口的实现类进行包装，如果有多个业务接口的话就要定义很多实现类和代理类才行。而且，如果代理类对业务方法的预处理、调用后操作都是一样的（比如：调用前输出提示、调用后自动关闭连接），则多个代理类就会有很多重复代码。
在这里插入图片描述

2 导入依赖

  <dependencies><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.0.8.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-test</artifactId><version>5.0.8.RELEASE</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.12</version><scope>test</scope></dependency></dependencies>

3 业务类

// 真实类与代理类需实现相同的接口
public interface EmployeeService {/*员工保存*/public int save(String username,String password);
}
// 真实类
public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService {@Overridepublic int save(String username, String password) {System.out.println("员工姓名："+username+"密码："+password);return 0;}
}

4 代理类

public class EmployeeServiceProxy implements EmployeeService {/*setter注入真实对象，增加事务操作*/private EmployeeServiceImpl employeeService;public void setEmployeeService(EmployeeServiceImpl employeeService) {this.employeeService = employeeService;}/*setter注入事务管理对象*/private TransactionManager transactionManager;public void setTransactionManager(TransactionManager transactionManager) {this.transactionManager = transactionManager;}/*执行真实对象的业务方法以及事务方法*/@Overridepublic int save(String username, String password) {try {/*开启事务*/transactionManager.begin();/*调用真实的业务方法*/employeeService.save(username,password);/*设置异常*/int num=10/0;/*提交事务*/transactionManager.commit();} catch (Exception e) {/*事务回滚*/transactionManager.rollback();e.printStackTrace();}return 0;}
}

5 事务类

public class TransactionManager {/*开启事务*/public void begin(){System.out.println("事务开启了.....");}/*提交事务*/public void commit(){System.out.println("事务提交了........");}/*回滚事务*/public void rollback(){System.out.println("事务回滚了.........");}
}

6 resources配置文件 – spring-core.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!--事务管理对象--><bean id="transactionManager" class="cn.tj.tx.TransactionManager"></bean><!--代理对象 为代理对象注入2个Bean--><bean id="employeeServiceProxy" class="cn.tj.proxy.EmployeeServiceProxy"><property name="transactionManager" ref="transactionManager"></property><property name="employeeService" ><bean class="cn.tj.service.impl.EmployeeServiceImpl"></bean></property></bean>
</beans>

7 测试类

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:spring-core.xml")
public class EmployeeServiceTest {// employeeServiceProxy是bean的id 要一致@Autowiredprivate EmployeeService employeeServiceProxy;@Testpublic void emp_save() {//调用代理对象的方法employeeServiceProxy.save("叶凡","19216875523");}
}

三 JDK 动态代理

1 API

① java.lang.reflect.Proxy
  Java 动态代理机制生成的所有动态代理类的父类，它提供了一组静态方法来为一组接口动态地生成代理类及其对象。

// 主要方法
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces, InvocationHandler hanlder)// 参数
loader ：类加载器，一般传递真实对象的类加载器；
interfaces：代理类需要实现的接口；
handler：代理执行处理器，说人话就是生成代理对象帮你要做什么。
返回：创建的代理对象。// 作用
为指定类加载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例。

② java.lang.reflect.InvocationHandler
  由代理类实例的调用处理程序实现的接口

// 主要方法
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)// 参数
proxy ：生成的代理对象；
method：当前调用的真实方法对象；
args ：当前调用方法的实参。
返回：真实方法的返回结果。// 作用
负责集中处理动态代理类上的所有方法调用，让使用者自定义做什么事情，对原来方法增强（加什么功能）。

2 代理类 – TransactionInvocationhandler

// jdk动态代理执行器 实现 InvocationHandler 接口，实现 invoke 方法，实现增强操作
public class TransactionInvocationhandler implements InvocationHandler {/*注入真实对象:程序运行起来之后才会知道是什么对象*/private Object object;public void setObject(Object object) {this.object = object;}public Object getObject() {return object;}/*注入扩展对象：事务对象*/private TransactionManager transactionManager;public void setTransactionManager(TransactionManager transactionManager) {this.transactionManager = transactionManager;}/*将真实业务方法和扩展方法组合执行*/@Overridepublic Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable {Object o=null;try {/*开启事务*/transactionManager.begin();/*执行真实对象的方法:反射调用类成员方法*/o= method.invoke(object,args);/*设置异常*/// int num=10/0;/*提交事务*/transactionManager.commit();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();/*回滚事务*/transactionManager.rollback();}return o;}
}

3 配置文件 – spring-core.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!--事务管理对象--><bean id="transactionManager" class="cn.tj.tx.TransactionManager"></bean><!--代理执行器对象--><bean id="transactionInvocationhandler" class="cn.tj.proxy.TransactionInvocationhandler"><property name="transactionManager" ref="transactionManager"></property><property name="object" ><bean class="cn.tj.service.impl.EmployeeServiceImpl"></bean></property></bean>
</beans>

4 真实类接口实现类与事务类不变

5 测试类

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:spring-core.xml")
public class EmployeeServiceTest {@Autowiredprivate TransactionInvocationhandler transactionInvocationhandler;@Testpublic void emp_save() {//创建代理对象 (静态方法) 返回值应为service 默认为Object 故强转EmployeeService employePproxy = (EmployeeService) Proxy.newProxyInstance(transactionInvocationhandler.getObject().getClass().getClassLoader(),//通过执行器对象获取到真实对象的类加载器transactionInvocationhandler.getObject().getClass().getInterfaces(),//通过执行器对象获取真实对象实现的接口transactionInvocationhandler);System.out.println(employePproxy);//调用代理对象的方法
//        employePproxy.save("李四","333333");}
}

四 CGLIB 动态代理

1 API

① org.springframework.cglib.proxy.Enhancer

  Enhancer是CGLIB中用于字节码增强的类，类似于JDK动态代理中的Proxy类。它能够代理普通Java类和接口，通过创建一个被代理类的子类来拦截所有的方法调用。Enhancer的主要方法包括setSuperclass设置代理类的父类，setCallback设置回调函数等。

② org.springframework.cglib.proxy.InvocationHandler

  类似 JDK 中 InvocationHandler，CGLIB 库中的一个接口，用于拦截目标对象的代理方法调用。当一个代理对象被调用时，会先调用该接口的实现类中的invoke方法，然后才会调用目标对象的方法

2 代理类 – TransactionInvocationhandler

// 导入cglib包的InvocationHandler 
public class TransactionInvocationhandler implements InvocationHandler {/*注入真实对象:程序运行起来之后才会知道是什么对象*/private Object object;public void setObject(Object object) {this.object = object;}public Object getObject() {return object;}/*注入扩展对象：事务对象*/private TransactionManager transactionManager;public void setTransactionManager(TransactionManager transactionManager) {this.transactionManager = transactionManager;}/*将真实业务方法和扩展方法组合执行*/@Overridepublic Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable {Object o=null;try {/*开启事务*/transactionManager.begin();/*执行真实对象的方法:反射调用类成员方法*/o= method.invoke(object,args);/*设置异常*/
//            int num=10/0;/*提交事务*/transactionManager.commit();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();/*回滚事务*/transactionManager.rollback();}return o;}
}

3 测试类

// 只须修改代理类和测试类 其他与jdk代理相同
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:spring-core.xml")
public class EmployeeServiceTest {@Autowiredprivate TransactionInvocationhandler transactionInvocationhandler;@Testpublic void emp_save() {//创建代理对象的生成类对象 通过他创建代理对象Enhancer enhancer=new Enhancer();//设置代理对象和真实对象的继承关系 将真实对象设为代理对象的父类enhancer.setSuperclass(transactionInvocationhandler.getObject().getClass());//设置代理对象需要执行的操作 形参为callback 实际传递为他的继承类的实现类enhancer.setCallback(transactionInvocationhandler);//创建代理对象EmployeeServiceImpl employeeService = (EmployeeServiceImpl) enhancer.create();//调用代理对象的方法employeeService.save("陈汉生","admin");}
}

五 动态代理小结

1 JDK 动态代理

  Java 动态代理是使用 java.lang.reflect 包中的 Proxy 类与 InvocationHandler 接口这两个来完成的。要使用 JDK 动态代理，真实类必须实现接口。JDK 动态代理将会拦截所有 pubic 的方法（因为只能调用接口中定义的方法），这样即使在接口中增加了新的方法，不用修改代码也会被拦截。
  动态代理的最小单位是类（类中某些方法都会被处理），如果只想拦截一部分方法，可以在 invoke 方法中对要执行的方法名进行判断。（代理类与真实类共同实现相同接口）

2 CGLIB 动态代理

  CGLIB 可以生成真实类的子类，并重写父类非 final 修饰符的方法。要求类不能是 final 的，要拦截的方法要是非 final、非 static、非 private 的。
  动态代理的最小单位是类（类中某些方法都会被处理），如果只想拦截一部分方法，可以在 invoke 方法中对要执行的方法名进行判断。（代理类是继承真实类）

3 选择

  从性能上看：Javassit 优于 CGLIB 优于 JDK，JDK 动态代理是基于实现接口的，CGLIB 和 Javassit 是基于继承真实类的。
  真实类实现了接口，优先选用 JDK 动态代理。若真实类没实现任何接口，使用 Javassit 和 CGLIB 动态代理。

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