• AOP的核心:代理模式(静态代理、动态代理)


    Java知识点总结:想看的可以从这里进入

    13.2、代理模式

    13.2.1、简介

    代理模式就是面向切面编程(AOP)的底层,它是常用的java设计模式之一,他的特征是代理类与委托类有同样的接口,通过代理类来为委托类提供:预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类,以及事后处理消息等功能。在代理模式中,不会直接访问实际对象,而是访问代理对象,正是这种间接的特性,为我们增加了更多的处理方式。

    image-20220912102800653

    比如现实中代理也是很常见的,比如我们常见的明星,他们都会有一个专门的经纪人,很多合约等等前期都是由经济人先去洽谈,谈妥后明星签字,然后履行合约即可,很多事情都不需要明星自己去完成,而经纪人这个角色就是一个代理对象。

    我们通过代理模式可以对某些方法进行添加新功能,即增强处理,这些增强处理,既可以添加到方法前面,也可以添加到方法后面。

    代理模式中主要包含以下几个角色:

    • 角色

      image-20220912104110209
      • 抽象接口:接口或抽象类,表明要做什么?
      • 真实角色(被代理的类):继承接口或实现抽象类,具体去实现某类功能。
      • 代理角色(代理类):去代理真实的角色,并增加一些公共的方法,管理真实角色
      • 客户:访问代理角色,通过代理角色,我们即可完成所需功能,不需要去专门的寻找相应的真实角色。
    • 优点

      • 真实角色可以独立出来只做自己相关的功能,不需要去重复写一些公共的功能代码
      • 公共的功能只要交给代理角色去实现,通过代理角色去管理真实角色,可以统一的实现公共部分的功能
      • 公共的功能扩展时,只需要找代理角色即可
    • 缺点:当项目复杂时,会使代理角色大量增加,导致开发效率变低

    13.2.2、静态代理

    比方说在 UserService 中有增删改查四个方法,我们想在其中增加日志的功能,在原有的类中增加代码显然不合适,这个时候我们可以增加一个代理层,在代理层中添加日志的功能。

    • 通过@Bean设置一个保存User对象的List,模拟从数据库取数据

      @Bean("userList")
      public List<User> getUserList(){
          List<User> userList = new ArrayList<>();
          userList.add(new User(1,"用户1","123456",false));
          userList.add(new User(2,"用户2","234567",false));
          userList.add(new User(3,"用户3","345678",false));
          userList.add(new User(4,"用户4","456789",false));
          userList.add(new User(5,"用户5","567890",false));
          return userList;
      }
      
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    • 创建DAO操作userList

      @Repository
      public class ProxyTestUserDao {
          @Resource
          private List<User> userList;
      
          //改
          public void update(User user) {
              boolean exists = true;
              for (int i=0; i<userList.size(); i++){
                  if(user.getUserId().equals(userList.get(i).getUserId())){
                      exists = false;
                      userList.set(i,user);
                      break;
                  }
              }
              if(exists){
                  System.out.println("没有此用户");
              }
          }
          //删
          public void delete(int id) {
              boolean exists = false;
              for (int i=0; i<userList.size(); i++){
                  if(id == userList.get(i).getUserId()){
                      exists = true;
                      userList.remove(i);
                      break;
                  }
              }
              if(!exists){
                  System.out.println("没有此用户");
              }else {
                  System.out.println("删除成功");
              }
          }
          //查
          public User select(int id) {
              for (User user : userList) {
                  if (id == user.getUserId()) {
                      return user;
                  }
              }
              return null;
          }
          public List<User> selectAll() {
              return userList;
          }
          //增加
          public void insert(User user) {
              int id = userList.get(userList.size()-1).getUserId();
              id += 1;
              user.setUserId(id);
              userList.add(user);
              System.out.println("增加成功");
          }
      }
      
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    • 创建service层

      @Service
      public class ProxyTestUserServiceImpl implements ProxyTestUserService {
          @Autowired
          private ProxyTestUserDao proxyTestUserDao;
      
          @Override
          public void update(User user) {
              proxyTestUserDao.update(user);
          }
          @Override
          public void delete(int id) {
              proxyTestUserDao.delete(id);
          }
          @Override
          public User select(int id) {
              return proxyTestUserDao.select(id);
          }
          @Override
          public List<User> selectAll() {
              return proxyTestUserDao.selectAll();
          }
          @Override
          public void insert(User user) {
              proxyTestUserDao.insert(user);
          }
      }
      
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    • 测试一下

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    现在我想在上面的service中的几个操作中添加一些日志的功能,能打印出来我在做什么操作,首先要符合 开闭原则,不能直接修改源代码,那我们可以通过添加一个代理层来实现。

    • 添加代理角色

      public class ProxyTestUserServiceProxyImpl implements ProxyTestUserService {
          @Resource(name = "proxyTestUserServiceImpl")
          private ProxyTestUserService userService;
      
          @Override
          public void update(User user) {
              System.out.println("修改id为"+user.getUserId()+"的用户信息");
              userService.update(user);
              System.out.println("操作完成");
          }
          @Override
          public void delete(int id) {
              System.out.println("删除id为"+id+"的用户信息");
              userService.delete(id);
              System.out.println("操作完成");
          }
          @Override
          public User select(int id) {
              System.out.println("获取id为"+id+"的用户信息");
              User user = userService.select(id);
              System.out.println("操作完成");
              return user;
          }
      
          @Override
          public List<User> selectAll() {
              System.out.println("查询所有用户");
              return userService.selectAll();
          }
      
          @Override
          public void insert(User user) {
              System.out.println("新增用户");
              userService.insert(user);
              System.out.println("操作完成");
          }
      }
      
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    • 再测试一下

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    这样就通过添加了一层代理,在不改变原有service的基础上,添加了一些其他的信息。但是这种代理在service很多时,每一个service都需要添加一个代理类,实际使用起来还是挺麻烦的。

    13.2.3、JDK动态代理

    在测试了静态代理后,我们这种方式需要手动添加一个代理对象,当被代理对象很多时,就需要添加很多代理对象,使代码量大大增加。

    所以Java提供了一种JDK动态代理,它使用的反射机制,在 java.lang.reflect 包下提供了一个 Proxy 类和一个InvocationHandler接口,通过一个类和一个接口就可以实现动态代理。

    1. InvocationHandler接口:通过实现这个接口,定义横切逻辑,然后通过invoke方法调用目标类的代码。可以添加一些前置后置等处理。

    2. Proxy 类:提利用InvocationHandler动态创建一个符合目标类实现的接口的实例,生成目标类的代理对象。

      • newProxyInstance:用于创建一个代理实例。

        @CallerSensitive
        public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h) {
            Objects.requireNonNull(h);
            final Class<?> caller = System.getSecurityManager() == null? null: Reflection.getCallerClass();
            /*
             * 查找或生成指定的代理类及其构造函数。
             */
            Constructor<?> cons = getProxyConstructor(caller, loader, interfaces);
        
            return newProxyInstance(caller, cons, h);
        }
        
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      • getProxyClass:用于获取代理类的Class对象,再通过调用构造函数创建代理实例。

    通过 Proxy 类 newProxyInstance方法创建了一个动态代理对象,它生成了一个叫 $Proxy0(0是编号,多个代理类会进行递增)的代理类,这个类文件时放在内存中的,我们在创建代理对象时,就是通过反射获得这个类的构造方法,然后创建的代理实例。

    InvocationHandler接口的实现类就像是一个中介,它持有被代理对象,被我们调用代理对象自身方法时,它会跳转到 invoke方法,并将方法传递进来,在invoke 中调用了被代理对象的相应方法,而在调用前后均可以进行其他的处理。

    我们将上面的静态代理通过JDK动态代理实现一下:

    • User类、dao类、service类不变

    • 自定义一个拦截器,用于织入一些前置、后置通知

      public interface Interceptor {
          public void before(Object obj);
          public void after(Object obj);
          public void afterReturning(Object obj);
          public void afterThrowing(Object obj);
      }
      
      public class UserServiceInterceptor implements Interceptor{
          @Override
          public void before(Object obj) {
              System.out.println("方法前置处理");
          }
          @Override
          public void after(Object obj) {
              System.out.println("方法后置处理");
          }
      
          @Override
          public void afterReturning(Object obj) {
              System.out.println("操作成功!!!");
          }
      
          @Override
          public void afterThrowing(Object obj) {
              System.out.println("出现了异常");
          }
      
      
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    • 创建态代理工厂 ProxyFactory

      public class ProxyFactory implements InvocationHandler{
      
          // 传递一个真实的对象
          private Object target;
          //拦截器(前置、后置通知)
          private Interceptor interceptor;
      
          //传递一个拦截器,传递一个被代理的对象,自动生成代理对象
          public static <T> Object getBean(T target, Interceptor interceptor) {
              ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
              proxyFactory.target = target;
              proxyFactory.interceptor = interceptor;
              //生成代理对象。newProxyInstance方法参数
              //参数:被代理类类加载器、被代理对象实现的接口、ProxyBeanUtilHandler对象
              return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),proxyFactory);
          }
      
          //被代理对象执行方法时,都会跳转到这里进行过统一的处理,添加了处理前,处理后等一些操作
          @Override
          public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
              System.out.println("代理执行" +method.getName() + "方法");
              Object retobj = null;
              //调用方法前的处理(可以设置一个拦截器,在此处调用)
              interceptor.before(target);
              //是否有异常
              boolean exceptionFlag = false;
              try {
                  retobj = method.invoke(target,args);
              } catch (IllegalAccessException e) {
                  exceptionFlag = true;
              } finally {
                  //调用方法前的处理(可以设置一个拦截器,在此处调用)
                  interceptor.after(target);
              }
              //判断是否有异常
              if(exceptionFlag){
                  interceptor.afterThrowing(target);
              }else {
                  interceptor.afterReturning(target);
              }
              return retobj;
          }
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    • 创建一个工厂,用来返回生成的代理对象

      public class ProxyBeanFactory {
          public static <T>T getBean(T obj, Interceptor interceptor){
              //通过代理类添加以上逻辑所需要实现的方法
              return (T)ProxyFactory.getBean(obj,interceptor);
          }
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    13.2.4、CGLIB代理

    使用JDK技术必须要在接口环境中(被代理对象实现某个接口),如果某些环境中无法提供接口,那么JDK动态代理是不能使用的。这时候可以借助第三方技术,而CGLIB动态代理就是第三方提供的技术。

    添加cglib的依赖

    <dependency>
        <groupId>cglibgroupId>
        <artifactId>cglibartifactId>
        <version>3.3.0version>
    dependency>
    
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    CGLIB不需要提供接口,只需要一个非抽象类就可以实现代理。它是一个接口:org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor,除此之外需要创建一个 org.springframework.cglib.proxy.Enhancer 的工具类,此类用来生成代理对象。

    • 创建一个类(不实现接口),作为被代理对象

      public class ClgbTest {
          public void test(){
              System.out.println("测试CLGB动态代理");
          }
      }
      
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    • 创建CglbProxy 实现 org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor(不要导错包)

      public class CglbProxy implements MethodInterceptor {
      	 //为目标对象生成代理对象
          public static <T> Object getBean(Class<T> obj) {
              //Cglb的enhancer增强对象
              Enhancer enhancer = new Enhancer();
              //增强类型
              enhancer.setSuperclass(obj);
              //设置代理逻辑对象为CglbProxy类的实例
              enhancer.setCallback(new CglbProxy());
              return enhancer.create();
          }
      
          @Override
          public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
      
              Object retobj = null;
              System.out.println("代理执行" +method.getName() + "方法");
              //调用方法前的处理(可以设置一个拦截器,在此处调用)
              System.out.println("方法前置处理");
      
              retobj = methodProxy.invokeSuper(o,objects);
      
              //调用方法前的处理(可以设置一个拦截器,在此处调用)
              System.out.println("方法后置处理");
      
              return retobj;
          }
      }
      
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    • 创建一个工厂,用来返回生成的代理对象

      public class ProxyBeanFactory {
          public static <T>T getClibBean(Class<T> obj){
              //通过代理类添加以上逻辑所需要实现的方法
              return (T)CglbProxy.getBean(obj);
          }
      }
      
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    • 测试

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/yuandfeng/article/details/126822085