Spring設(shè)計(jì)模式中代理模式詳細(xì)講解

更新時(shí)間：2023年01月03日 14:03:13 作者：熱愛(ài)編程的小白白

如何實(shí)現(xiàn)在不修改源碼的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)代碼功能的增強(qiáng)呢？spring為我們提供了代理模式。所謂的代理模式通俗來(lái)說(shuō)就是一個(gè)中介，它給某一個(gè)對(duì)象提供一個(gè)代理對(duì)象，并由代理對(duì)象控制原對(duì)象的引用，從而實(shí)現(xiàn)在不修改源碼的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)代碼功能的增強(qiáng)

一、場(chǎng)景模擬

①聲明接口

聲明計(jì)算器接口Calculator，包含加減乘除的抽象方法

public interface Calculator {
    int add(int i, int j);
    int sub(int i, int j);
    int mul(int i, int j);
    int div(int i, int j);
}

②創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)類

public class CalculatorPureImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        int result = i + j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        int result = i - j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        int result = i * j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        int result = i / j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
}

③創(chuàng)建帶日志功能的實(shí)現(xiàn)類

public class CalculatorPureImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] add 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = i + j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] add 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] sub 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = i - j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] sub 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] mul 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = i * j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] mul 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] div 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = i / j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        System.out.println("[日志] div 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
}

二、提出問(wèn)題

①現(xiàn)有代碼缺陷

針對(duì)帶日志功能的實(shí)現(xiàn)類，我們發(fā)現(xiàn)有如下缺陷：

對(duì)核心業(yè)務(wù)功能有干擾，導(dǎo)致程序員在開(kāi)發(fā)核心業(yè)務(wù)功能時(shí)分散了精力
附加功能分散在各個(gè)業(yè)務(wù)功能方法中，不利于統(tǒng)一維護(hù)

②解決思路

解決這兩個(gè)問(wèn)題，核心就是：解耦。我們需要把附加功能從業(yè)務(wù)功能代碼中抽取出來(lái)。

③困難

解決問(wèn)題的困難：要抽取的代碼在方法內(nèi)部，靠以前把子類中的重復(fù)代碼抽取到父類的方式?jīng)]法解決。所以需要引入新的技術(shù)。

三、代理模式

①介紹二十三種設(shè)計(jì)模式中的一種，屬于結(jié)構(gòu)型模式。它的作用就是通過(guò)提供一個(gè)代理類，讓我們?cè)谡{(diào)用目標(biāo)方法的時(shí)候，不再是直接對(duì)目標(biāo)方法進(jìn)行調(diào)用，而是通過(guò)代理類間接調(diào)用。讓不屬于目標(biāo)方法核心邏輯的代碼從目標(biāo)方法中剝離出來(lái)—— 解耦。調(diào)用目標(biāo)方法時(shí)先調(diào)用代理對(duì)象的方法，減少對(duì)目標(biāo)方法的調(diào)用和打擾，同時(shí)讓附加功能能夠集中在一起也有利于統(tǒng)一維護(hù)。

使用代理后：

②生活中的代理

廣告商找大明星拍廣告需要經(jīng)過(guò)經(jīng)紀(jì)人
合作伙伴找大老板談合作要約見(jiàn)面時(shí)間需要經(jīng)過(guò)秘書
房產(chǎn)中介是買賣雙方的代理

③相關(guān)術(shù)語(yǔ)

代理：將非核心邏輯剝離出來(lái)以后，封裝這些非核心邏輯的類、對(duì)象、方法。
目標(biāo)：被代理“套用”了非核心邏輯代碼的類、對(duì)象、方法。

1.靜態(tài)代理

創(chuàng)建靜態(tài)代理類：

public class CalculatorStaticProxy implements Calculator {
    // 將被代理的目標(biāo)對(duì)象聲明為成員變量
    private Calculator target;
    public CalculatorStaticProxy(Calculator target) {
        this.target = target;
    }
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] add 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = target.add(i,j);
        System.out.println("[日志] add 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] sub 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = target.sub(i,j);
        System.out.println("[日志] sub 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] mul 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = target.mul(i,j);
        System.out.println("[日志] mul 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        System.out.println("[日志] div 方法開(kāi)始了，參數(shù)是：" + i + "," + j);
        int result = target.div(i,j);
        System.out.println("[日志] div 方法結(jié)束了，結(jié)果是：" + result);
        return result;
    }
}

實(shí)現(xiàn)類：

public class CalculatorPureImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {
        int result = i + j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int sub(int i, int j) {
        int result = i - j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int mul(int i, int j) {
        int result = i * j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
    @Override
    public int div(int i, int j) {
        int result = i / j;
        System.out.println("方法內(nèi)部 result = " + result);
        return result;
    }
}

測(cè)試：

    public void test(){
        CalculatorStaticProxy proxy = new CalculatorStaticProxy(new CalculatorPureImpl());
        proxy.add(3,4);
}

靜態(tài)代理確實(shí)實(shí)現(xiàn)了解耦，但是由于代碼都寫死了，完全不具備任何的靈活性。就拿日志功能來(lái)說(shuō)，將來(lái)其他地方也需要附加日志，那還得再聲明更多個(gè)靜態(tài)代理類，那就產(chǎn)生了大量重復(fù)的代碼，日志功能還是分散的，沒(méi)有統(tǒng)一管理。

提出進(jìn)一步的需求：將日志功能集中到一個(gè)代理類中，將來(lái)有任何日志需求，都通過(guò)這一個(gè)代理類來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就需要使用動(dòng)態(tài)代理技術(shù)了。

2.動(dòng)態(tài)代理

生產(chǎn)代理對(duì)象的工廠類：

public class ProxyFactory {
    Object target;
    public ProxyFactory(Object target) {
        this.target = target;
    }
    public Object getProxy(){
/**
 * newProxyInstance()：創(chuàng)建一個(gè)代理實(shí)例
 * 其中有三個(gè)參數(shù)：
 * 1、classLoader：加載動(dòng)態(tài)生成的代理類的類加載器
 * 2、interfaces：目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)的所有接口的class對(duì)象所組成的數(shù)組
 * 3、invocationHandler：設(shè)置代理對(duì)象實(shí)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象方法的過(guò)程，即代理類中如何重寫接口中的抽象方法
*/
        ClassLoader classLoader = target.getClass().getClassLoader();
        Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
        InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                /**
                 * proxy：代理對(duì)象
                 * method：代理對(duì)象需要實(shí)現(xiàn)的方法，即其中需要重寫的方法
                 * args：method所對(duì)應(yīng)方法的參數(shù)
                 */
                Object result = null;
                try {
                    System.out.println("[動(dòng)態(tài)代理][日志] "+method.getName()+"，參數(shù)："+ Arrays.toString(args));
                    result= method.invoke(target, args);
                    System.out.println("[動(dòng)態(tài)代理][日志] "+method.getName()+"，結(jié)果："+ result);
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                    System.out.println("[動(dòng)態(tài)代理][日志] "+method.getName()+"，異常："+e.getMessage());
                }finally {
                    System.out.println("[動(dòng)態(tài)代理][日志] "+method.getName()+"，方法執(zhí)行完畢");
                }
                return result;
            }
        };
        return Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,invocationHandler);
    }
}

測(cè)試：

    public void test(){
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new CalculatorPureImpl());
        Calculator proxy = (Calculator)proxyFactory.getProxy();
        proxy.add(3,99);
 
    }