代理模式核心概念
代理模式核心概念
代理模式是一种结构型设计模式，通过创建一个代理对象来控制对原始对象的访问。主要分为两类：
一、静态代理 (Static Proxy)
定义：在编译期确定代理关系的模式，代理类和目标类都需要实现相同的接口。
核心特点：
- 手动编码：需要为每个目标类编写对应的代理类
- 编译时绑定：代理关系在编译期确定
- 强类型：代理类直接实现目标接口
- 无反射：直接调用目标方法，性能较高
实现步骤：
// 1. 定义接口
interface Database {void query(String sql);
}// 2. 真实目标类
class MySQL implements Database {public void query(String sql) {System.out.println("执行MySQL查询: " + sql);}
}// 3. 静态代理类
class DatabaseProxy implements Database {private Database target;public DatabaseProxy(Database target) {this.target = target;}public void query(String sql) {// 前置增强System.out.println("[日志] 开始执行查询: " + sql);// 调用真实对象target.query(sql);// 后置增强System.out.println("[日志] 查询完成");}
}// 4. 使用代理
public class Main {public static void main(String[] args) {Database realDB = new MySQL();Database proxy = new DatabaseProxy(realDB);proxy.query("SELECT * FROM users");}
}
输出：
[日志] 开始执行查询: SELECT * FROM users
执行MySQL查询: SELECT * FROM users
[日志] 查询完成
优点：
- 代码直观，易于理解
- 编译期检查，类型安全
- 执行效率高（无反射开销）
缺点：
- 每个目标类都需要创建代理类
- 接口变更时代码需要同步修改
- 无法动态扩展功能
适用场景：
- 代理少量固定类
- 需要严格类型检查的场景
- 性能敏感的场景
二、动态代理 (Dynamic Proxy)
定义：在运行时动态创建代理对象的模式，无需提前编写代理类。
核心特点：
- 运行时生成：代理类在程序运行时动态创建
- 基于接口：JDK动态代理要求目标类必须实现接口
- 反射机制：通过反射调用目标方法
- 灵活扩展：一个代理类可代理多个目标类
1. JDK 动态代理（基于接口）
// 1. 定义接口（同上）
interface Database { ... }// 2. 真实目标类（同上）
class MySQL implements Database { ... }// 3. 实现InvocationHandler
class LoggingHandler implements InvocationHandler {private Object target;public LoggingHandler(Object target) {this.target = target;}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("[日志] 开始执行: " + method.getName());Object result = method.invoke(target, args);System.out.println("[日志] 执行完成");return result;}
}// 4. 使用代理
public class Main {public static void main(String[] args) {Database realDB = new MySQL();Database proxy = (Database) Proxy.newProxyInstance(Database.class.getClassLoader(),new Class[]{Database.class},new LoggingHandler(realDB));proxy.query("SELECT * FROM orders");}
}
2. CGLIB 动态代理（基于继承）
// 1. 目标类（无需接口）
class PaymentService {public void pay(double amount) {System.out.println("支付金额: " + amount);}
}// 2. 方法拦截器
class PaymentInterceptor implements MethodInterceptor {public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {System.out.println("[安全校验] 开始支付");Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);System.out.println("[通知] 支付成功");return result;}
}// 3. 使用代理
public class Main {public static void main(String[] args) {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(PaymentService.class);enhancer.setCallback(new PaymentInterceptor());PaymentService proxy = (PaymentService) enhancer.create();proxy.pay(199.99);}
}
输出：
[安全校验] 开始支付
支付金额: 199.99
[通知] 支付成功
优点：
- 无需编写代理类
- 支持代理多个目标类
- 功能扩展灵活
- 适应接口变化
缺点：
- JDK代理要求目标类必须实现接口
- CGLIB不能代理final类/方法
- 反射调用有性能开销
- 调试相对复杂
适用场景：
- AOP实现（如Spring）
- 远程方法调用（RPC）
- 事务管理
- 权限控制
- 日志记录
三、关键对比
| 特性 | 静态代理 | 动态代理 |
|---|---|---|
| 创建时机 | 编译期 | 运行时 |
| 实现方式 | 手动编码代理类 | 自动生成字节码 |
| 接口要求 | 需要实现相同接口 | JDK代理需要接口/CGLIB不需要 |
| 性能 | 高（直接调用） | 中（反射调用） |
| 扩展性 | 差（每类需单独代理） | 强（通用代理处理器） |
| 代码复杂度 | 高（重复代码多） | 低（集中处理） |
| 维护成本 | 高（接口变更需修改） | 低（自动适应） |
| 代理类数量 | 与目标类数量相同 | 运行时动态生成 |
四、Spring框架中的应用
-
AOP实现：
- JDK动态代理：代理接口实现类
- CGLIB：代理无接口的类
// Spring配置强制使用CGLIB @EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true) -
事务管理：
@Transactional // 基于动态代理实现 public void transfer(Account from, Account to, double amount) {// ... } -
解决循环依赖：
- 通过三级缓存存储代理对象
- 提前暴露代理对象解决依赖
-
声明式服务：
@Cacheable缓存代理@Async异步方法代理@Retryable重试代理
最佳实践：在Spring Boot 3.x中，默认优先使用CGLIB代理（通过设置
spring.aop.proxy-target-class=true），因为它能代理任何类而不仅限于接口实现类。
AOP 中的代理机制详解
在 AOP（面向切面编程）中，代理是实现横切关注点（如日志、事务、安全等）的核心技术。Spring AOP 主要使用动态代理实现切面功能，下面详细解析其在 AOP 中的应用：
一、代理在 AOP 中的作用
-
解耦核心业务与横切逻辑
- 代理对象包裹原始对象（Target）
- 在方法执行前后插入增强逻辑（Advice）
// 代理执行流程 proxy.method() {beforeAdvice(); // 前置增强target.method(); // 原始方法afterAdvice(); // 后置增强 } -
实现方式对比
代理类型 实现机制 在 AOP 中的应用场景 静态代理 手动编写代理类 简单场景，不常用 动态代理 运行时生成字节码 Spring AOP 默认实现
二、Spring AOP 的代理实现
1. JDK 动态代理（基于接口）
- 触发条件：目标类实现了至少一个接口
- 实现原理：
public class JdkDynamicProxy {public static Object createProxy(Object target) {return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(), // 关键：获取所有接口(proxy, method, args) -> {System.out.println("[前置增强]");Object result = method.invoke(target, args);System.out.println("[后置增强]");return result;});} }
2. CGLIB 动态代理（基于继承）
- 触发条件：目标类未实现接口
- 实现原理：
public class CglibProxy {public static Object createProxy(Class<?> targetClass) {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(targetClass); // 关键：设置父类enhancer.setCallback((MethodInterceptor) (obj, method, args, proxy) -> {System.out.println("[事务开始]");Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);System.out.println("[事务提交]");return result;});return enhancer.create();} }
三、Spring AOP 代理工作流程
典型场景：日志记录切面
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {// 切点定义@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")public void serviceMethods() {}// 环绕通知（最强大的通知类型）@Around("serviceMethods()")public Object logMethod(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();// 前置增强System.out.println("[LOG] 进入方法: " + methodName);try {// 执行原始方法Object result = joinPoint.proceed();// 后置增强System.out.println("[LOG] 方法成功: " + methodName);return result;} catch (Exception e) {// 异常增强System.out.println("[LOG] 方法异常: " + methodName);throw e;}}
}
代理执行时序：
- 容器创建目标 Bean（如
UserService） - 检测到需要 AOP 增强
- 根据目标类选择代理方式：
- 有接口 → JDK 代理
- 无接口 → CGLIB 代理
- 生成代理对象并注入到依赖方
- 方法调用时执行增强链
四、关键特性解析
1. 代理选择策略
- Spring Boot 2.x+：默认优先使用 CGLIB
# 显式配置使用 CGLIB spring.aop.proxy-target-class=true - 传统 Spring：按目标类是否实现接口自动选择
2. 代理限制与解决方案
| 问题 | 解决方案 |
|---|---|
| 自调用失效（this调用） | 使用 AopContext.currentProxy() |
| final 方法无法增强 | 避免对 final 方法使用 AOP |
| 构造方法不拦截 | 改用初始化回调（@PostConstruct） |
| 私有方法不拦截 | Spring AOP 只拦截 public 方法 |
3. 性能优化建议
- 减少切点匹配复杂度：精确限定切点范围
// 优化前（低效） @Pointcut("execution(* com.example..*.*(..))")// 优化后（高效） @Pointcut("execution(public * com.example.service.*Service.*(..))") - 避免在切面中做重型操作：如数据库访问
- 合理使用缓存：对重复计算的结果进行缓存
五、静态代理在 AOP 中的应用
虽然 Spring AOP 主要使用动态代理，但理解静态代理有助于掌握 AOP 本质：
手动实现 AOP 效果（伪代码）
// 原始类
class UserService {public void saveUser(User user) {// 业务逻辑}
}// 静态代理增强
class UserServiceProxy extends UserService {private UserService target;public UserServiceProxy(UserService target) {this.target = target;}@Overridepublic void saveUser(User user) {// 前置增强log.info("开始保存用户");// 调用原始方法target.saveUser(user);// 后置增强log.info("用户保存成功");}
}
注意：实际 Spring AOP 不采用此方式，因为需要为每个类创建代理，无法应对复杂系统。
六、最佳实践
-
优先使用接口：方便 JDK 代理，避免 CGLIB 限制
// 推荐实现接口 public class OrderService implements IOrderService {...} -
最小化切面范围：精确控制增强目标
// 精确到具体方法 @Pointcut("execution(* com.example.service.OrderService.createOrder(..))") -
谨慎使用 @Around：确保调用
proceed()@Around("pointcut()") public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint pjp) {// 必须调用 pjp.proceed()return pjp.proceed(); } -
代理类型检测：
if (AopUtils.isJdkDynamicProxy(bean)) {// JDK 代理处理 } else if (AopUtils.isCglibProxy(bean)) {// CGLIB 代理处理 }
通过合理利用代理机制，Spring AOP 实现了业务逻辑与横切关注的完美解耦，是构建可维护、可扩展系统的关键技术。