天天看點

Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

面試問題:Java裡的代理設計模式(Proxy Design Pattern)一共有幾種實作方式?這個題目很像孔乙己問“茴香豆的茴字有哪幾種寫法?”

Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

所謂代理模式,是指用戶端(Client)并不直接調用實際的對象(下圖右下角的RealSubject),而是通過調用代理(Proxy),來間接的調用實際的對象。

代理模式的使用場合,一般是由于用戶端不想直接通路實際對象,或者通路實際的對象存在技術上的障礙,因而通過代理對象作為橋梁,來完成間接通路。

Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

實作方式一:靜态代理

開發一個接口IDeveloper,該接口包含一個方法writeCode,寫代碼。

public interface IDeveloper {

     public void writeCode();

}      

建立一個Developer類,實作該接口。

public class Developer implements IDeveloper{
    private String name;
    public Developer(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void writeCode() {
        System.out.println("Developer " + name + " writes code");
    }
}      

測試代碼:建立一個Developer執行個體,名叫Jerry,去寫代碼!

public class DeveloperTest {
    public static void main(String[] args) {
        IDeveloper jerry = new Developer("Jerry");
        jerry.writeCode();
    }
}      

現在問題來了。Jerry的項目經理對Jerry光寫代碼,而不維護任何的文檔很不滿。假設哪天Jerry休假去了,其他的程式員來接替Jerry的工作,對着陌生的代碼一臉問号。經全組讨論決定,每個開發人員寫代碼時,必須同步更新文檔。

為了強迫每個程式員在開發時記着寫文檔,而又不影響大家寫代碼這個動作本身, 我們不修改原來的Developer類,而是建立了一個新的類,同樣實作IDeveloper接口。這個新類DeveloperProxy内部維護了一個成員變量,指向原始的IDeveloper執行個體:

public class DeveloperProxy implements IDeveloper{
    private IDeveloper developer;
    public DeveloperProxy(IDeveloper developer){
        this.developer = developer;
    }
    @Override
    public void writeCode() {
        System.out.println("Write documentation...");
        this.developer.writeCode();
    }
}      
Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

通過InvocationHandler實作動态代理的局限性

假設有個産品經理類(ProductOwner) 沒有實作任何接口。

public class ProductOwner {
    private String name;
    public ProductOwner(String name){
        this.name = name;
    }
    public void defineBackLog(){
        System.out.println("PO: " + name + " defines Backlog.");
    }
}      

我們仍然采取EnginnerProxy代理類去代理它,編譯時不會出錯。運作時會發生什麼事?

ProductOwner po = new ProductOwner("Ross");

ProductOwner poProxy = (ProductOwner) new EnginnerProxy().bind(po);

poProxy.defineBackLog();      
Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

Java動态代理實作方式二:CGLIB

CGLIB是一個Java位元組碼生成庫,提供了易用的API對Java位元組碼進行建立和修改。關于這個開源庫的更多細節,請移步至CGLIB在github上的倉庫:

https://github.com/cglib/cglib

我們現在嘗試用CGLIB來代理之前采用InvocationHandler沒有成功代理的ProductOwner類(該類未實作任何接口)。

現在我改為使用CGLIB API來建立代理類:

public class EnginnerCGLibProxy {
    Object obj;
    public Object bind(final Object target)
    {
        this.obj = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(obj.getClass());
        enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
            @Override
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
            MethodProxy proxy) throws Throwable
            {
                System.out.println("Enginner 2 writes document");
                Object res = method.invoke(target, args);
                return res;
            }
        }
        );
        return enhancer.create();
    }
}      

測試代碼:

ProductOwner ross = new ProductOwner("Ross");

ProductOwner rossProxy = (ProductOwner) new EnginnerCGLibProxy().bind(ross);

rossProxy.defineBackLog();      
Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

再次執行測試代碼,這次就報錯了: Cannot subclass final class XXXX。

是以通過CGLIB成功建立的動态代理,實際是被代理類的一個子類。那麼如果被代理類被标記成final,也就無法通過CGLIB去建立動态代理。

Java動态代理實作方式三:通過編譯期提供的API動态建立代理類

假設我們确實需要給一個既是final,又未實作任何接口的ProductOwner類建立動态代碼。除了InvocationHandler和CGLIB外,我們還有最後一招:

我直接把一個代理類的源代碼用字元串拼出來,然後基于這個字元串調用JDK的Compiler(編譯期)API,動态的建立一個新的.java檔案,然後動态編譯這個.java檔案,這樣也能得到一個新的代理類。

Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理
Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理

如果您想試試這篇文章介紹的這四種代理模式(Proxy Design Pattern), 請參考我的github倉庫,全部代碼都在上面。感謝閱讀。

https://github.com/i042416/JavaTwoPlusTwoEquals5/tree/master/src/proxy
Java代理設計模式(Proxy)的四種具體實作:靜态代理和動态代理實作方式一:靜态代理