结构型模式---代理模式之综合

JAVA的静态代理与动态代理比较

一、概念 代理模式是常用的Java 设计模式，它的特征是代理类与委托类有同样的接口，代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转发给委托类，以及事后处理消息等。代理类与委托类之间通常会存在关联关系，一个代理类的对象与一个委托类的对象关联，代理类的对象本身并不真正实现服务，而是通过调用委托类的对象的相关方法，来提供特定的服务。按照代理类的创建时期，代理类可分为两种。 静态代理类: 由程序员创建或由特定工具自动生成源代码，再对其编译。在程序运行前，代理类的.class文件就已经存在了。动态代理类:在程序运行时，运用反射机制动态创建而成。

 二、静态代理类 如下，

       HelloServiceProxy 类是代理类，HelloServiceImpl类是委托类，这两个类都实现了HelloService接口。其中HelloServiceImpl类是

       HelloService接口的真正实现者，而HelloServiceProxy类是通过调用HelloServiceImpl 类的相关方法来提供特定服务的。

       HelloServiceProxy类的echo()方法和getTime()方法会分别调用被代理的HelloServiceImpl 对象的echo()方法和getTime()方法，并

       且在方法调用前后都会执行一些简单的打印操作。 由此可见，代理类可以为委托类预处理消息、把消息转发给委托类和事后处

       理消息等。

       例程1 HelloService.java package proxy;

                  import java.util.Date;

                  public interface HelloService{

                      public String echo(String msg);

                     public  Date getTime(); }

        例程2 HelloServiceImpl.java package proxy;

                   import java.util.Date;                  

                   public class HelloServiceImpl implements HelloService{

                           public String echo(String msg) {

                                return "echo:"+msg;

                          }

                         public Date getTime(){

                              return new Date();

                          }

                   }

        例程3 HelloServiceProxy.java package proxy;

                   import java.util.Date;

                   public class HelloServiceProxy implements HelloService{

                          private  HelloService helloService; //表示被代理的HelloService 实例

                          public HelloServiceProxy(HelloService helloService){

                                      this.helloService=helloService;

                          }

                         public void setHelloServiceProxy(HelloService helloService){

                                      this.helloService=helloService;

                         }

                      public String echo(String msg){

                                     System.out.println("before calling echo()"); //预处理

                                     String result=helloService.echo(msg); //调用被代理的HelloService 实例的echo()方法

                                     System.out.println("after calling echo()"); //事后处理

                                     return result;

                      }

                     public Date getTime(){

                                     System.out.println("before calling getTime()"); //预处理

                                      Date date=helloService.getTime(); //调用被代理的HelloService 实例的getTime()方法

                                      System.out.println("after calling getTime()"); //事后处理

                                     return date;

                     }

              }

           在Client1 类的main()方法中，先创建了一个HelloServiceImpl对象，又创建了一个HelloServiceProxy对象，最后调用

            HelloServiceProxy对象的echo()方法。

            例程4 Client1.java package proxy;

                      public class Client1{

                          public static void main(String args[]){

                             HelloService helloService=new HelloServiceImpl();

                             HelloService helloServiceProxy=new HelloServiceProxy(helloService);

                              System.out.println(helloServiceProxy.echo("hello"));

                   }

                 }

           运行Client1 类，

           打印结果如下:

           before calling echo()

           after calling echo()

           echo:hello

          例程3 的HelloServiceProxy 类的源代码是由程序员编写的，在程序运行前，它的.class文件就已经存在了，这种代理类称为静

                      态代理类。

三、动态代理类

        与静态代理类对照的是动态代理类，动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成，无需程序员手工编写它的源

       代码。动态代理类不仅简化了编程工作，而且提高了软件系统的可扩展性，因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理

        类。

       java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。

        Proxy类提供了创建动态代理类及其实例的静态方法。

        (1)getProxyClass()静态方法负责创建动态代理类，它的完整定义如下:

            public static Class<?>   getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) throws IllegalArgumentException

            参数loader 指定动态代理类的类加载器，参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口。

       (2)newProxyInstance()静态方法负责创建动态代理类的实例，它的完整定义如下:

            public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler handler) throws I

              llegalArgumentException

           参数loader 指定动态代理类的类加载器，参数interfaces 指定动态代理类需要实现的所有接口，参数handler 指定与动态代理类

            关联的 InvocationHandler 对象。

          以下两种方式都创建了实现Foo接口的动态代理类的实例:

          /**** 方式一 ****/

           //创建InvocationHandler对象

           InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);

           //创建动态代理类

            Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), new Class[] { Foo.class });

          //创建动态代理类的实例

           Foo foo = (Foo) proxyClass.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }). newInstance(new Object[] { handler });

          /**** 方式二 ****/

           //创建InvocationHandler对象

           InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);

            //直接创建动态代理类的实例

           Foo foo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),new Class[] { Foo.class }, handler);

          由Proxy类的静态方法创建的动态代理类具有以下特点:

              动态代理类是public、final和非抽象类型的;

              动态代理类继承了java.lang.reflect.Proxy类;

             动态代理类的名字以“$Proxy”开头;

             动态代理类实现getProxyClass()和newProxyInstance()方法中参数interfaces指定的所有接口;

            Proxy 类的isProxyClass(Class<?> cl)静态方法可用来判断参数指定的类是否为动态代理类。

            只有通过Proxy类创建的类才是动态代理类; 动态代理类都具有一个public 类型的构造方法，该构造方法有一InvocationHandler

            类型的参数。

           由Proxy类的静态方法创建的动态代理类的实例具有以下特点:

           1. 假定变量foo 是一个动态代理类的实例，并且这个动态代理类实现了Foo 接口，那么“foo instanceof Foo”的值为true。把变

                  量foo强制转换为Foo类型是合法的: (Foo) foo //合法

           2.每个动态代理类实例都和一个InvocationHandler 实例关联。

             Proxy 类的getInvocationHandler(Object proxy)静态方法返回与参数proxy指定的代理类实例所关联的InvocationHandler 对象。

           3.假定Foo接口有一个amethod()方法，那么当程序调用动态代理类实例foo的amethod()方法时，该方法会调用与它关联的

               InvocationHandler 对象的invoke()方法。 InvocationHandler 接口为方法调用接口，它声明了负责调用任意一个方法的invoke(

              )方法: Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable 参数proxy指定动态代理类实例，参数

              method指定被调用的方法，参数args 指定向被调用方法传递的参数，invoke()方法的返回值表示被调用方法的返回值。

四、最后看一个实例:

          HelloServiceProxyFactory 类的getHelloServiceProxy()静态方法负责创建实现了HelloService接口的动态代理类的实例。

          例程5 HelloServiceProxyFactory.java package proxy;

                    import java.lang.reflect.*;

                    public class HelloServiceProxyFactory {

                    /** 创建一个实现了HelloService 接口的动态代理类的实例 * 参数helloService 引用被代理的HelloService 实例 */

                     public static HelloService getHelloServiceProxy(final HelloService helloService){

                              //创建一个实现了InvocationHandler接口的匿名类的实例

                             InvocationHandler handler=new InvocationHandler(){

                                     public Object invoke(Object proxy,Method method,Object args[])throws Exception{

                                               System.out.println("before calling "+method); //预处理

                                               Object result=method.invoke(helloService,args); //调用被代理的HelloService 实例的方法

                                               System.out.println("after calling "+method);//事后处理

                                              return result;

                                    }

                             };

                         Class classType=HelloService.class;

                        return (HelloService)Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(), new Class[]{classType}, handler);

                      }

                  }

                如下所示的Client2 类先创建了一个HelloServiceImpl 实例，然后创建了一个动态代理类实例helloServiceProxy，最后调用动

                态代理类实例的echo()方法。

                  例程6 Client2.

                      java package proxy;

                     public class Client2{

                              public static void main(String args[]){

                                    HelloService helloService=new HelloServiceImpl();

                                   HelloService helloServiceProxy=HelloServiceProxyFactory.getHelloServiceProxy(helloService);

                                   System.out.println("动态代理类的名字为"+helloServiceProxy.getClass().getName());

                                   System.out.println(helloServiceProxy.echo("Hello"));

                            }

                    }

                  运行Client2，打印结果如下:

                       动态代理类的名字为$Proxy0

                       before calling public abstract java.lang.String proxy.HelloService.echo(java.lang.String)

                       after calling  public abstract java.lang.String proxy.HelloService.echo(java.lang.String)

                       echo:Hello

                       从结果看出，动态代理类的名字为$Proxy0。