JAVA的靜態代理與動態代理比較
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一、概念
代理模式是常用的Java 設計模式,它的特征是代理類與委托類有同樣的接口,代理類主要負責為委托類預處理消息、過濾消息、把消息轉發給委托類,以及事后處理消息等。代理類與委托類之間通常會存在關聯關系,一個代理類的對象與一個委托類的對象關聯,代理類的對象本身并不真正實現服務,而是通過調用委托類的對象的相關方法,來提供特定的服務。按照代理類的創建時期,代理類可分為兩種。
靜態代理類:
由程序員創建或由特定工具自動生成源代碼,再對其編譯。在程序運行前,代理類的.class文件就已經存在了。動態代理類:在程序運行時,運用反射機制動態創建而成。
二、靜態代理類
如下, HelloServiceProxy 類是代理類,HelloServiceImpl類是委托類,這兩個類都實現了HelloService接口。其中HelloServiceImpl類是HelloService接口的真正實現者,而HelloServiceProxy類是通過調用HelloServiceImpl 類的相關方法來提供特定服務的。HelloServiceProxy類的echo()方法和getTime()方法會分別調用被代理的HelloServiceImpl 對象的echo()方法和getTime()方法,并且在方法調用前后都會執行一些簡單的打印操作。
由此可見,代理類可以為委托類預處理消息、把消息轉發給委托類和事后處理消息等。
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 實例
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()"); //預處理
String result=helloService.echo(msg); //調用被代理的HelloService 實例的echo()方法
System.out.println("after calling echo()"); //事后處理
return result;
}
public Date getTime(){
System.out.println("before calling getTime()"); //預處理
Date date=helloService.getTime(); //調用被代理的HelloService 實例的getTime()方法
System.out.println("after calling getTime()"); //事后處理
return date;
}
}
在Client1 類的main()方法中,先創建了一個HelloServiceImpl對象,又創建了一個HelloServiceProxy對象,最后調用HelloServiceProxy對象的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"));
}
}
運行Client1 類,打印結果如下:
before calling echo()
after calling echo()
echo:hello
例程3 的HelloServiceProxy 類的源代碼是由程序員編寫的,在程序運行前,它的.class文件就已經存在了,這種代理類稱為靜態代理類。
三、動態代理類
與靜態代理類對照的是動態代理類,動態代理類的字節碼在程序運行時由Java反射機制動態生成,無需程序員手工編寫它的源代碼。動態代理類不僅簡化了編程工作,而且提高了軟件系統的可擴展性,因為Java 反射機制可以生成任意類型的動態代理類。java.lang.reflect 包中的Proxy類和InvocationHandler 接口提供了生成動態代理類的能力。
Proxy類提供了創建動態代理類及其實例的靜態方法。
(1)getProxyClass()靜態方法負責創建動態代理類,它的完整定義如下:
public static Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class[] interfaces) throws IllegalArgumentException
參數loader 指定動態代理類的類加載器,參數interfaces 指定動態代理類需要實現的所有接口。
(2)newProxyInstance()靜態方法負責創建動態代理類的實例,它的完整定義如下:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler handler) throws
IllegalArgumentException
參數loader 指定動態代理類的類加載器,參數interfaces 指定動態代理類需要實現的所有接口,參數handler 指定與動態代理類關聯的 InvocationHandler 對象。
以下兩種方式都創建了實現Foo接口的動態代理類的實例:
/**** 方式一 ****/
//創建InvocationHandler對象
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
//創建動態代理類
Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), new Class[] { Foo.class });
//創建動態代理類的實例
Foo foo = (Foo) proxyClass.getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).
newInstance(new Object[] { handler });
/**** 方式二 ****/
//創建InvocationHandler對象
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
//直接創建動態代理類的實例
Foo foo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),new Class[] { Foo.class }, handler);
由Proxy類的靜態方法創建的動態代理類具有以下特點:
動態代理類是public、final和非抽象類型的;
動態代理類繼承了java.lang.reflect.Proxy類;
動態代理類的名字以“$Proxy”開頭;
動態代理類實現getProxyClass()和newProxyInstance()方法中參數interfaces指定的所有接口;
Proxy 類的isProxyClass(Class cl)靜態方法可用來判斷參數指定的類是否為動態代理類。只有通過Proxy類創建的類才是動態代理類;
動態代理類都具有一個public 類型的構造方法,該構造方法有一個InvocationHandler 類型的參數。
由Proxy類的靜態方法創建的動態代理類的實例具有以下特點:
1. 假定變量foo 是一個動態代理類的實例,并且這個動態代理類實現了Foo 接口,那么“foo instanceof Foo”的值為true。把變量foo強制轉換為Foo類型是合法的:
(Foo) foo //合法
2.每個動態代理類實例都和一個InvocationHandler 實例關聯。Proxy 類的getInvocationHandler(Object proxy)靜態方法返回與參數proxy指定的代理類實例所關聯的InvocationHandler 對象。
3.假定Foo接口有一個amethod()方法,那么當程序調用動態代理類實例foo的amethod()方法時,該方法會調用與它關聯的InvocationHandler 對象的invoke()方法。
InvocationHandler 接口為方法調用接口,它聲明了負責調用任意一個方法的invoke()方法:
Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable
參數proxy指定動態代理類實例,參數method指定被調用的方法,參數args 指定向被調用方法傳遞的參數,invoke()方法的返回值表示被調用方法的返回值。
四、最后看一個實例:
HelloServiceProxyFactory 類的getHelloServiceProxy()靜態方法負責創建實現了HelloService接口的動態代理類的實例。
例程5 HelloServiceProxyFactory.java
package proxy;
import java.lang.reflect.*;
public class HelloServiceProxyFactory {
/** 創建一個實現了HelloService 接口的動態代理類的實例
* 參數helloService 引用被代理的HelloService 實例
*/
public static HelloService getHelloServiceProxy(final HelloService helloService){
//創建一個實現了InvocationHandler接口的匿名類的實例
InvocationHandler handler=new InvocationHandler(){
public Object invoke(Object proxy,Method method,Object args[])throws Exception{
System.out.println("before calling "+method); //預處理
Object result=method.invoke(helloService,args);
//調用被代理的HelloService 實例的方法
System.out.println("after calling "+method); //事后處理
return result;
}
};
Class classType=HelloService.class;
return (HelloService)Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(),
new Class[]{classType},
handler);
}
}
如下所示的Client2 類先創建了一個HelloServiceImpl 實例,然后創建了一個動態代理類實例helloServiceProxy,最后調用動態代理類實例的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("動態代理類的名字為"+helloServiceProxy.getClass().getName());
System.out.println(helloServiceProxy.echo("Hello"));
}
}
運行Client2,打印結果如下:
動態代理類的名字為$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
從結果看出,動態代理類的名字為$Proxy0。
PostScript
Java動態代理機制的出現,使得Java開發人員不用手工編寫代理類,只要簡單地制定一組接口及委托類對象,便能動態地獲得代理類。代理類會負責將所有的方法調用分配到委托對象上反射執行,配置執行過程中,開發人員還可以進行修改
代理設計模式
代理是一種常用的設計模式,其目的就是為其他對象提供一個代理以控制對某個對象的訪問。代理類負責為委托類預處理消息、過濾消息并轉發消息,以及進行消息被委托類執行后的后續處理。
為了保持行為的一致性,代理類和委托類通常會實現相同的接口
2. 引入代理能夠控制對委托對象的直接訪問,可以很好的隱藏和保護委托對象,也更加具有靈活性
代理機制及其特點
首先讓我們來了解一下如何使用 Java 動態代理。具體有如下四步驟:
通過實現 InvocationHandler 接口創建自己的調用處理器;
通過為 Proxy 類指定 ClassLoader 對象和一組 interface 來創建動態代理類;
通過反射機制獲得動態代理類的構造函數,其唯一參數類型是調用處理器接口類型;
通過構造函數創建動態代理類實例,構造時調用處理器對象作為參數被傳入。
代理類實例的一些特點?
每個實例都會關聯一個InvocationHandler(調用處理器對象),在代理類實例上調用其代理接口中聲明的方法時,最終都會由InvocationHandler的invoke方法執行;
java.lang.Object中有三個方法也同樣會被分派到調用處理器的 invoke 方法執行,它們是 hashCode,equals 和 toString;
代碼示例
最后以一個簡單的動態代理例子結束
Java中的23種設計模式:
Factory(工廠模式), Builder(建造模式), Factory Method(工廠方法模式),
Prototype(原始模型模式),Singleton(單例模式), Facade(門面模式),
Adapter(適配器模式), Bridge(橋梁模式), Composite(合成模式),
Decorator(裝飾模式), Flyweight(享元模式), Proxy(代理模式),
Command(命令模式), Interpreter(解釋器模式), Visitor(訪問者模式),
Iterator(迭代子模式), Mediator(調停者模式), Memento(備忘錄模式),
Observer(觀察者模式), State(狀態模式), Strategy(策略模式),
Template Method(模板方法模式), Chain Of Responsibleity(責任鏈模式)
工廠模式:工廠模式是一種經常被使用到的模式,根據工廠模式實現的類可以根據提供的數據生成一組類中某一個類的實例,通常這一組類有一個公共的抽象父類并且實現了相同的方法,但是這些方法針對不同的數據進行了不同的操作。首先需要定義一個基類,該類的子類通過不同的方法實現了基類中的方法。然后需要定義一個工廠類,工廠類可以根據條件生成不同的子類實例。當得到子類的實例后,開發人員可以調用基類中的方法而不必考慮到底返回的是哪一個子類的實例。
設計模式主要分三個類型:創建型、結構型和行為型。
其中創建型有:
一、Singleton,單例模式:保證一個類只有一個實例,并提供一個訪問它的全局訪問點
二、Abstract Factory,抽象工廠:提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口,而無須指定它們的具體類。
三、Factory Method,工廠方法:定義一個用于創建對象的接口,讓子類決定實例化哪一個類,Factory Method使一個類的實例化延遲到了子類。
四、Builder,建造模式:將一個復雜對象的構建與他的表示相分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。
五、Prototype,原型模式:用原型實例指定創建對象的種類,并且通過拷貝這些原型來創建新的對象。
行為型有:
六、Iterator,迭代器模式:提供一個方法順序訪問一個聚合對象的各個元素,而又不需要暴露該對象的內部表示。
七、Observer,觀察者模式:定義對象間一對多的依賴關系,當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴于它的對象都得到通知自動更新。
八、Template Method,模板方法:定義一個操作中的算法的骨架,而將一些步驟延遲到子類中,TemplateMethod使得子類可以不改變一個算法的結構即可以重定義該算法得某些特定步驟。
九、Command,命令模式:將一個請求封裝為一個對象,從而使你可以用不同的請求對客戶進行參數化,對請求排隊和記錄請求日志,以及支持可撤銷的操作。
十、State,狀態模式:允許對象在其內部狀態改變時改變他的行為。對象看起來似乎改變了他的類。
十一、Strategy,策略模式:定義一系列的算法,把他們一個個封裝起來,并使他們可以互相替換,本模式使得算法可以獨立于使用它們的客戶。
十二、China of Responsibility,職責鏈模式:使多個對象都有機會處理請求,從而避免請求的送發者和接收者之間的耦合關系
十三、Mediator,中介者模式:用一個中介對象封裝一些列的對象交互。
十四、Visitor,訪問者模式:表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作,它使你可以在不改變各元素類的前提下定義作用于這個元素的新操作。
十五、Interpreter,解釋器模式:給定一個語言,定義他的文法的一個表示,并定義一個解釋器,這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。
十六、Memento,備忘錄模式:在不破壞對象的前提下,捕獲一個對象的內部狀態,并在該對象之外保存這個狀態。
結構型有:
十七、Composite,組合模式:將對象組合成樹形結構以表示部分整體的關系,Composite使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。
十八、Facade,外觀模式:為子系統中的一組接口提供一致的界面,fa?ade提供了一高層接口,這個接口使得子系統更容易使用。
十九、Proxy,代理模式:為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問
二十、Adapter,適配器模式:將一類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口,Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作那些類可以一起工作。
二十一、Decrator,裝飾模式:動態地給一個對象增加一些額外的職責,就增加的功能來說,Decorator模式相比生成子類更加靈活。
二十二、Bridge,橋模式:將抽象部分與它的實現部分相分離,使他們可以獨立的變化。
二十三、Flyweight,享元模式
23種設計模式要在這里詳細的都說一遍內容實在太多了啊,推薦你一本好書《軟件秘笈:設計模式那點事》,里面講解的23中設計模式例子很生動,容易理解,還有JDK中設計模式應用情況,看了收獲挺大的!百度里面搜“設計模式”,第一條中設計模式百度百科中就有首推該圖書,瀏覽量在20幾萬以上的,不會錯的。
祝你早日學會設計模式!
代理(Proxy)是一種設計模式,提供了對目標對象另外的訪問方式;即通過代理對象訪問目標對象.這樣做的好處是:可以在目標對象實現的基礎上,增強額外的功能操作,即擴展目標對象的功能.
這里使用到編程中的一個思想:不要隨意去修改別人已經寫好的代碼或者方法,如果需改修改,可以通過代理的方式來擴展該方法
舉個例子來說明代理的作用:假設我們想邀請一位明星,那么并不是直接連接明星,而是聯系明星的經紀人,來達到同樣的目的.明星就是一個目標對象,他只要負責活動中的節目,而其他瑣碎的事情就交給他的代理人(經紀人)來解決.這就是代理思想在現實中的一個例子
用圖表示如下:
代理模式的關鍵點是:代理對象與目標對象.代理對象是對目標對象的擴展,并會調用目標對象
1.1.靜態代理(類似于裝飾者模式)
靜態代理在使用時,需要定義接口或者父類,被代理對象與代理對象一起實現相同的接口或者是繼承相同父類.
下面舉個案例來解釋:
模擬保存動作,定義一個保存動作的接口:IUserDao.java,然后目標對象實現這個接口的方法UserDao.java,此時如果使用靜態代理方 式,就需要在代理對象(UserDaoProxy.java)中也實現IUserDao接口.調用的時候通過調用代理對象的方法來調用目標對象.
需要注意的是,代理對象與目標對象要實現相同的接口,然后通過調用相同的方法來調用目標對象的方法
代碼示例:
接口:IUserDao.java
/**?
*?接口?
*/
public?interface?IUserDao?{?void?save();}
目標對象:UserDao.java
/**
*?接口實現
*?目標對象
*/
public?class?UserDao?implements?IUserDao?{
public?void?save()?{
System.out.println("----已經保存數據!----");
}
}
代理對象:UserDaoProxy.java
/**?
*?代理對象,靜態代理?
*/
public?class?UserDaoProxy?implements?IUserDao{
//接收保存目標對象
private?IUserDao?target;
public?UserDaoProxy(IUserDao?target){????????
this.target=target;????
}
public?void?save()?{
System.out.println("開始事務...");
trget.save();//執行目標對象的方法
System.out.println("提交事務...");????
}
}
測試類:App.java
/**?
*?測試類?
*/
public?class?App?{????
public?static?void?main(String[]?args)?{????????
//目標對象????????
UserDao?target?=?new?UserDao();?
//代理對象,把目標對象傳給代理對象,建立代理關系????????
UserDaoProxy?proxy?=?new?UserDaoProxy(target);????????
proxy.save();//執行的是代理的方法????
}
}
import java.lang.reflect.Proxy;
A. 創建一個實現接口InvocationHandler的類,他必須實現invoke方法
B. 創建被代理的類以及接口。
C. 通過Proxy的靜態方法newProxyInstance(ClassLoader loader,Class【】interfaces,InvocationHandler handler)創建一個代理
D. 通過代理調用方法。
java動態代理:是在運行是生成的class對象,在生成時必須提供一組或一個interface給它,然后該class就宣稱它實現了這些interface。你當然可以把該class的實例當做這些interface中的任何一個來用,當然,這個DynamicProxy其實就是一個Proxy,他不會替你做實質性的工作,在生成它的實例時你必須提供一個handler,由它接管實際的工作。因此,DynamicProxy必須實現InvocationHandler接口。
5) 一個動態代理了和一個InvocationHandler 實現關聯的。每一個動態代理實例的調用都要通過InvocationHandler接口的handler(調用處理器)來調用,動態代理不做任何執行操作,只是在創建動態代理時,把要實現的接口和handler關聯,動態代理要幫助被代理執行的任務,要轉交給handler來執行。其實就是調用invoke方法。
本文題目:java代理設計模式代碼,java源碼中的設計模式
文章轉載:http://vcdvsql.cn/article6/hegpog.html
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