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【设计模式精解】什么是代理模式？彻底理解静态代理和动态代理

news 2025/8/8 9:53:59

目录

静态代理

动态代理

JDK动态代理

CGLIB代理

JDK动态代理和CGLIB代理的区别

总结

代理模式简单来说就是 我们使用代理对象来代替对真实对象(real object)的访问，这样就可以在不修改原目标对象的前提下，扩展目标对象的功能。

代理模式有静态代理和动态代理两种实现方式

静态代理

静态代理中，我们对目标对象的每个方法的增强都是手动完成的（后面会具体演示代码），非常不灵活（比如接口一旦新增加方法，目标对象和代理对象都要进行修改）且麻烦(需要对每个目标类都单独写一个代理类）。

1.定义发送短信的接口

public interface SmsService {String send(String message);
}

2.实现发送短信的接口

public class SmsServiceImpl implements SmsService {public String send(String message) {System.out.println("send message:" + message);return message;}
}

3.创建代理类并同样实现发送短信的接口

public class SmsProxy implements SmsService {private final SmsService smsService;public SmsProxy(SmsService smsService) {this.smsService = smsService;}@Overridepublic String send(String message) {//调用方法之前，我们可以添加自己的操作System.out.println("before method send()");smsService.send(message);//调用方法之后，我们同样可以添加自己的操作System.out.println("after method send()");return null;}
}

4.实际使用

public class Main {public static void main(String[] args) {SmsService smsService = new SmsServiceImpl();SmsProxy smsProxy = new SmsProxy(smsService);smsProxy.send("java");}
}

运行上述代码之后，控制台打印出：

before method send()
send message:java
after method send()

动态代理

动态代理更加灵活。我们不需要对每个目标类都单独创建一个代理类（JDK动态代理机制），并且也不需要代理类实现接口，我们可以直接代理目标类( CGLIB 动态代理机制)。从 JVM 角度来说，动态代理是在运行时动态生成类字节码，并加载到 JVM 中的。

JDK动态代理

JDK动态代理只能代理接口，底层是采用实现接口的方式实现的
例子：一个接口和一个实现类。

OrderService接口

/*** 订单接口**/
public interface OrderService {/*** 生成订单*/void generate();/*** 查看订单详情*/void detail();/*** 修改订单*/void modify();
}

OrderService接口实现类

public class OrderServiceImpl implements OrderService {@Overridepublic void generate() {try {Thread.sleep(1234);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("订单已生成");}@Overridepublic void detail() {try {Thread.sleep(2541);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("订单信息如下：******");}@Overridepublic void modify() {try {Thread.sleep(1010);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("订单已修改");}
}

我们在静态代理的时候，除了以上一个接口和一个实现类之外，是不是要写一个代理类UserServiceProxy呀！在动态代理中UserServiceProxy代理类是可以动态生成的。这个类不需要写。我们直接写客户端程序即可：
 

public class Client {public static void main(String[] args) {// 第一步：创建目标对象OrderService target = new OrderServiceImpl();// 第二步：创建代理对象OrderService orderServiceProxy = Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), 调用处理器对象);// 第三步：调用代理对象的代理方法orderServiceProxy.detail();orderServiceProxy.modify();orderServiceProxy.generate();}
}

以上第二步创建代理对象是需要大家理解的： OrderService orderServiceProxy = Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), 调用处理器对象);

这行代码做了两件事：

●第一件事：在内存中生成了代理类的字节码
●第二件事：创建代理对象

Proxy类全名：java.lang.reflect.Proxy。这是JDK提供的一个类（所以称为JDK动态代理）。主要是通过这个类在内存中生成代理类的字节码。

其中newProxyInstance()方法有三个参数：

●第一个参数：类加载器。在内存中生成了字节码，要想执行这个字节码，也是需要先把这个字节码加载到内存当中的。所以要指定使用哪个类加载器加载。
●第二个参数：接口类型。代理类和目标类实现相同的接口，所以要通过这个参数告诉JDK动态代理生成的类要实现哪些接口。
●第三个参数：调用处理器。这是一个JDK动态代理规定的接口，接口全名：java.lang.reflect.InvocationHandler。显然这是一个回调接口，也就是说调用这个接口中方法的程序已经写好了，就差这个接口的实现类了。

所以接下来我们要写一下java.lang.reflect.InvocationHandler接口的实现类，并且实现接口中的方法，代码如下：

public class TimerInvocationHandler implements InvocationHandler {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {return null;}
}

InvocationHandler接口中有一个方法invoke，这个invoke方法上有三个参数：

●第一个参数：Object proxy。代理对象。设计这个参数只是为了后期的方便，如果想在invoke方法中使用代理对象的话，尽管通过这个参数来使用。
●第二个参数：Method method。目标方法。
●第三个参数：Object[] args。目标方法调用时要传的参数。

我们将来肯定是要调用“目标方法”的，但要调用目标方法的话，需要“目标对象”的存在，“目标对象”从哪儿来呢？我们可以给TimerInvocationHandler提供一个构造方法，可以通过这个构造方法传过来“目标对象”，代码如下：

public class TimerInvocationHandler implements InvocationHandler {// 目标对象private Object target;// 通过构造方法来传目标对象public TimerInvocationHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {return null;}
}

有了目标对象我们就可以在invoke()方法中调用目标方法了。代码如下：

public class TimerInvocationHandler implements InvocationHandler {// 目标对象private Object target;// 通过构造方法来传目标对象public TimerInvocationHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 目标执行之前增强。long begin = System.currentTimeMillis();// 调用目标对象的目标方法Object retValue = method.invoke(target, args);// 目标执行之后增强。long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("耗时"+(end - begin)+"毫秒");// 一定要记得返回哦。return retValue;}
}

到此为止，调用处理器就完成了。接下来，应该继续完善Client程序：

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建目标对象OrderService target = new OrderServiceImpl();// 创建代理对象OrderService orderServiceProxy = (OrderService) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),new TimerInvocationHandler(target));// 调用代理对象的代理方法orderServiceProxy.detail();orderServiceProxy.modify();orderServiceProxy.generate();}
}

大家可能会比较好奇：那个InvocationHandler接口中的invoke()方法没看见在哪里调用呀？

注意：当你调用代理对象的代理方法的时候，注册在InvocationHandler接口中的invoke()方法会被调用。也就是上面代码调用方法的这三行代码中任意一行代码执行，注册在InvocationHandler接口中的invoke()方法都会被调用。

执行结果：

学到这里可能会感觉有点懵，折腾半天，到最后这不是还得写一个接口的实现类吗？没省劲儿呀？
你要这样想就错了!!!!

我们可以看到，不管你有多少个Service接口，多少个业务类，这个TimerInvocationHandler接口是不是只需要写一次就行了，代码是不是得到复用了！！！！

而且最重要的是，以后程序员只需要关注核心业务的编写了，像这种统计时间的代码根本不需要关注。因为这种统计时间的代码只需要在调用处理器中编写一次即可。

到这里，JDK动态代理的原理就结束了。

CGLIB代理

CGLIB动态代理既可以代理接口，也可以代理类，底层是使用继承实现，所以既然是继承，那被代理的目标类就不能用final修饰。

我们准备一个没有实现接口的类（目标类），如下：

public class UserService {public void login(){System.out.println("用户正在登录系统....");}public void logout(){System.out.println("用户正在退出系统....");}
}

使用CGLIB在内存中为UserService类生成代理类，并创建对象：

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建字节码增强器Enhancer enhancer = new Enhancer();// 告诉cglib要继承哪个类enhancer.setSuperclass(UserService.class);// 设置回调接口enhancer.setCallback(方法拦截器对象);// 生成源码，编译class，加载到JVM，并创建代理对象UserService userServiceProxy = (UserService)enhancer.create();userServiceProxy.login();userServiceProxy.logout();}
}

和JDK动态代理原理差不多，在CGLIB中需要提供的不是InvocationHandler，而是net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor

编写MethodInterceptor接口实现类：

public class TimerMethodInterceptor implements MethodInterceptor {@Override//target目标对象，method：目标方法，//objects：目标方法调用时的实参，methodProxy：代理方法public Object intercept(Object target, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {// 前增强long begin = System.currentTimeMillis();// 调用目标Object retValue = methodProxy.invokeSuper(target, objects);// 后增强long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("耗时" + (end - begin) + "毫秒");// 一定要返回return retValue;}
}

回调已经写完了，可以修改客户端程序了：

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建字节码增强器Enhancer enhancer = new Enhancer();// 告诉cglib要继承哪个类enhancer.setSuperclass(UserService.class);// 设置回调接口enhancer.setCallback(new TimerMethodInterceptor());// 生成源码，编译class，加载到JVM，并创建代理对象UserService userServiceProxy = (UserService)enhancer.create();userServiceProxy.login();userServiceProxy.logout();}
}

执行结果：

JDK动态代理和CGLIB代理的区别

  • JDK 动态代理只能代理实现了接口的类或者直接代理接口，而 CGLIB 可以代理未实现任何接口的类。 另外， CGLIB 动态代理是通过生成一个被代理类的子类来拦截被代理类的方法调用，因此不能代理声明为 final 类型的类和方法。
  • 就二者的效率来说，大部分情况都是 JDK 动态代理更优秀，随着 JDK 版本的升级，这个优势更加明显。

总结

这篇文章中主要介绍了代理模式的两种实现：静态代理以及动态代理。涵盖了静态代理和动态代理实战、静态代理和动态代理的区别、JDK 动态代理和 Cglib 动态代理区别等内容。

如果我的内容对你有帮助，请辛苦动动您的手指为我点赞，评论，收藏。感谢大家！！！

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