面试官：讲讲SpringAOP的底层代理模式
代理模式相信大家经常听说，在设计模式中相对而言是比较难理解的。这次指北君来给大家通俗的介绍介绍。
1、什么是代理模式
Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.
Proxy Pattern:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
说人话：在不改变原始类（或叫被代理类）代码的情况下，通过引入代理类来给原始类附加功能，比如Spring AOP。
2、代理模式定义
①、Subject
抽象主题角色，可以是抽象类，可以是接口，是一个普通的业务类定义，无特殊要求。
②、RealSubject
真实主题角色，也叫被代理角色，是业务逻辑的具体执行者。
③、Proxy
代理主题角色，也叫代理类，它负责对真实角色的应用，把所有抽象主题类定义的方法限制委托给真实主题角色实现，并在真实主题角色处理前后做一些预处理或善后工作。
通用代码如下：
/**
* 抽象主题类
*/
public interface Subject {
void doSomething();
}
/**
* 真实主题角色
*/
public class RealSubject implements Subject{
@Override
public void doSomething() {
//TODO 具体执行的事
}
}
/**
* 代理主题角色
*/
public class Proxy implements Subject{
//要代理的具体实现类
private Subject realSubject;
public Proxy(Subject realSubject){
this.realSubject = realSubject;
}
@Override
public void doSomething() {
this.before();
realSubject.doSomething();
this.after();
}
// 预处理
private void before(){
// TODO
}
// 善后处理
private void after(){
// TODO
}
}
3、代理模式的两种实现
比如用代理模式实现统计某个接口的耗时。
3.1 静态代理
①、基于接口编程
抽象主题类：
public interface IUserController {
// 登录
String login(String username,String password);
// 注册
String register(String username,String password);
}
具体主题类：
public class UserController implements IUserController{
@Override
public String login(String username, String password) {
// TODO 登录逻辑
return null;
}
@Override
public String register(String username, String password) {
// TODO 注册逻辑
return null;
}
}
代理主题类：
public class UserControllerProxy implements IUserController{
private IUserController userController;
public UserControllerProxy(IUserController userController){
this.userController = userController;
}
@Override
public String login(String username, String password) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 登录逻辑
userController.login("username","password");
long endTime = System.currentTimeMillis();
long responseTime = endTime - startTime;
System.out.println("接口响应时间："+responseTime);
return null;
}
@Override
public String register(String username, String password) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 注册逻辑
userController.register("username","password");
long endTime = System.currentTimeMillis();
long responseTime = endTime - startTime;
System.out.println("接口响应时间："+responseTime);
return null;
}
}
测试：
因为原始类 UserController 和代理类 UserControllerProxy 实现相同的接口，是基于接口而非实现编程,将UserController类对象替换为UserControllerProxy类对象，不需要改动太多代码
public class StaticProxyTest {
public static void main(String[] args) {
IUserController userController = new UserControllerProxy(new UserController());
userController.login("username","password");
userController.register("username","password");
}
}
在上面的代码中，代理类和具体主题类需要实现相同的接口，假如具体主题类没有实现接口，并且不是我们开发维护的（比如来自第三方接口），我们要统计这个第三方接口的耗时，那应该如何实现代理模式呢？
②、基于继承
继承具体主题类，然后扩展其方法即可，直接看代码。
public class UserControllerProxy extends UserController {
@Override
public String login(String username, String password) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 登录逻辑
super.login("username","password");
long endTime = System.currentTimeMillis();
long responseTime = endTime - startTime;
System.out.println("接口响应时间："+responseTime);
return null;
}
@Override
public String register(String username, String password) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 注册逻辑
super.register("username","password");
long endTime = System.currentTimeMillis();
long responseTime = endTime - startTime;
System.out.println("接口响应时间："+responseTime);
return null;
}
}
3.2 动态代理
在上面的例子中，有两个问题：
①、我们需要在代理类中，将具体主题类中的所有的方法，都重新实现一遍，并且为每个方法都附加相似的代码逻辑，如果方法很多，重复代码也会很多。
②、如果要添加的附加功能的类有不止一个，我们需要针对每个类都创建一个代理类。
那该如何解决上面的问题呢？答案就是动态代理（Dynamic Proxy）。
动态代理：不事先为每个原始类编写代理类，而是在运行的时候，动态地创建原始类对应的代理类，然后在系统中用代理类替换掉原始类。
JDK动态代理：
public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
private Object target;
public DynamicProxyHandler(Object target){
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
long startTime = System.currentTimeMillis();
Object result = method.invoke(this.target, args);
long endTime = System.currentTimeMillis();
long responseTime = endTime - startTime;
System.out.println("接口响应时间："+responseTime);
return result;
}
}
测试：
public class DynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
// 1、创建具体主题类
IUserController userController = new UserController();
// 2、创建 Handler
DynamicProxyHandler proxyHandler = new DynamicProxyHandler(userController);
// 3、动态产生代理类
IUserController o = (IUserController)Proxy.newProxyInstance(userController.getClass().getClassLoader(),
userController.getClass().getInterfaces(),
proxyHandler);
o.login("username","password");
o.register("username","password");
}
}
这是 JDK 动态代理，利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理，代理对象是在程序运行时产生的，而不是编译期，要求是具体主题类必须实现接口。
另外一种方式是 Cglib 动态代理。CGLIB(Code Generation Library)是一个基于ASM的字节码生成库，它允许我们在运行时对字节码进行修改和动态生成，也就是通过修改字节码生成子类来处理。
Cglib 动态代理：
public class UserController{
public String login(String username, String password) {
// TODO 登录逻辑
System.out.println("登录");
return null;
}
public String register(String username, String password) {
// TODO 注册逻辑
System.out.println("注册");
return null;
}
}
注意：真实主题类是没有实现接口的。
public class CglibDynamicProxy implements MethodInterceptor {
private Object target;
public CglibDynamicProxy(Object target){
this.target = target;
}
// 给目标创建代理对象
public Object newProxyInstance(){
// 1.工具类
Enhancer enhancer = new Enhancer();
// 2.设置父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
// 3.设置回调函数
enhancer.setCallback(this);
// 4.创建子类（代理对象）
return enhancer.create();
}
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
long startTime = System.currentTimeMillis();
Object result = method.invoke(this.target, args);
long endTime = System.currentTimeMillis();
long responseTime = endTime - startTime;
System.out.println("接口响应时间："+responseTime);
return result;
}
}
测试：
public class CglibDynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
UserController userController = new UserController();
CglibDynamicProxy cglibDynamicProxy = new CglibDynamicProxy(userController);
UserController o = (UserController)cglibDynamicProxy.newProxyInstance();
o.login("username","password");
o.register("username","password");
}
}
4、代理模式优点
①、职责清晰
真实的角色就是实现实际的业务逻辑， 不用关心其他非本职责的事务， 通过后期的代理完成一件事务， 附带的结果就是编程简洁清晰。
②、高扩展性
具体主题角色是随时都会发生变化的， 只要它实现了接口， 甭管它如何变化，代理类完全都可以在不做任何修改的情况下使用。
5、代理模式应用场景
①、业务系统的非功能性需求开发
这是常用的一个场景。比如：监控、统计、鉴权、限流、事务、幂等、日志。我们将这些附加功能与业务功能解耦，放到代理类中统一处理，让程序员只需要关注业务方面的开发。
典型例子就是 SpringAOP。
②、RPC
RPC（远程代理） 框架也可以看作一种代理模式，通过远程代理，将网络通信、数据编解码等细节隐藏起来。客户端在使用 RPC 服务的时候，就像使用本地函数一样，无需了解跟服务器交互的细节。除此之外，RPC 服务的开发者也只需要开发业务逻辑，就像开发本地使用的函数一样，不需要关注跟客户端的交互细节。
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