代理模式(Proxy Pattern)是指为其他对象提供一种代理,以控制对这个对象的访问,属于结构型模式。在某些情况下,一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。代理模式分为静态代理和动态代理。
使用代理模式的主要目的是:保护目标对象;增强目标对象。
代理模式的通用写法
interface ISubject{
void resquest();
}
class RealSubject implements ISubject{
@Override
public void resquest() {
System.out.println("real service is called.");
}
}
class Proxy implements ISubject{
private ISubject subject;
public Proxy(ISubject subject){
this.subject = subject;
}
@Override
public void resquest() {
before();
subject.resquest();
after();
}
public void before(){
System.out.println("called before request().");
}
public void after(){
System.out.println("called after request().");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Proxy proxy = new Proxy(new RealSubject());
proxy.resquest();
}
}
由静态代理到动态代理
在Java生态中,目前最普遍使用的是JDK自带的代理和Cglib提供的类库。
首先,采用JDK的动态代理优化上述代码:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
interface ISubject{
void resquest();
}
class RealSubject implements ISubject{
@Override
public void resquest() {
System.out.println("real service is called.");
}
}
/**
* JDK动态代理
*/
class ProxyJDK implements InvocationHandler {
private ISubject subject;
public ISubject getInstance(ISubject subject){
this.subject = subject;
Class> clazz = subject.getClass();
return (ISubject) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);
}
public void before(){
System.out.println("called before request().");
}
public void after(){
System.out.println("called after request().");
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
before();
Object result = method.invoke(this.subject, args);
after();
return result;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ISubject instance = new ProxyJDK().getInstance(new RealSubject());
instance.resquest();
}
}
手动实现JDK动态代理:
JDK 动态代理采用字节码重组,重新生成对象来替代原始对象,以达到动态代理的目的。JDK 动态代理生成对象的步骤如下:(JDK代理通过反射调用)
- 获取被代理对象的引用,并且获取它的所有接口,反射获取;
- JDK 动态代理类重新生成一个新的类,同时新的类要实现被代理类实现的所有接口;
- 动态生成 Java 代码,新加的业务逻辑方法由一定的逻辑代码调用(在代码中体现);
- 编译新生成的 Java 代码.class 文件;
- 重新加载到 JVM 中运行。
/**
* 自己实现JDK动态代理
*/
interface GPInvocationHandler{
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
}
/**
* 用来生成源码的工具类
*/
class GPProxy{
public static final String ln = "rn";
public static Object newProxyInstance(GPClassLoader classLoader, Class>[] interfaces, GPInvocationHandler h){
try{
//动态生成源代码.java文件
String src = generateSrc(interfaces);
//2、Java文件输出磁盘
String filePath = URLDecoder.decode(GPProxy.class.getResource("").getPath(), "UTF-8");
System.out.println("GpProxy filePath: "+filePath);
File f = new File(filePath + "$Proxy0.java");
System.out.println("GpProxy File: "+f);
FileWriter fw = new FileWriter(f);
fw.write(src);
fw.flush();
fw.close();
//3、把生成的.java文件编译成.class文件
JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
StandardJavaFileManager manage = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
Iterable iterable = manage.getJavaFileObjects(f);
JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, manage, null, null, null, iterable);
task.call();
manage.close();
//4、编译生成的.class文件加载到JVM中来
Class proxyClass = classLoader.findClass("$Proxy0", interfaces);
Constructor c = proxyClass.getConstructor(GPInvocationHandler.class);
System.out.println("GpProxy Constructor: "+c );
f.delete();
//5、返回字节码重组以后的新的代理对象
return c.newInstance(h);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return null;
}
private static String generateSrc(Class>[] interfaces){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("import java.lang.reflect.*;" + ln);
sb.append("class $Proxy0 implements " + interfaces[0].getName() + "{" + ln);
sb.append("GPInvocationHandler h;" + ln);
sb.append("public $Proxy0(GPInvocationHandler h) { " + ln);
sb.append("this.h = h;");
sb.append("}" + ln);
for (Method m : interfaces[0].getMethods()) {
Class>[] params = m.getParameterTypes();
StringBuffer paramNames = new StringBuffer();
StringBuffer paramValues = new StringBuffer();
StringBuffer paramClasses = new StringBuffer();
for (int i = 0; i 0 && i mappings = new HashMap();
static{
mappings.put(int.class,Integer.class);
}
private static String getReturnEmptyCode(Class> returnClass) {
if (mappings.containsKey(returnClass)) {
return "return 0;";
} else if (returnClass == void.class) {
return "";
} else {
return "return null;";
}
}
private static String getCaseCode(String code, Class> returnClass) {
if (mappings.containsKey(returnClass)) {
return "((" + mappings.get(returnClass).getName() + ")" + code + ")."
+ returnClass.getSimpleName() + "Values()";
}
System.out.println("code: "+code);
return code;
}
private static boolean hasReturnValue(Class> clazz) {
return clazz != void.class;
}
private static String toLowerFirstCase(String src) {
char[] chars = src.toCharArray();
chars[0] += 32;
return String.valueOf(chars);
}
}
class GPClassLoader extends ClassLoader{
private File classPathFile;
public GPClassLoader(){
String classPath = GPClassLoader.class.getResource("").getPath();
this.classPathFile = new File(classPath);
}
protected Class> findClass(String name, Class>[] interfaces)throws ClassNotFoundException {
String className;
if(StringUtils.isNotBlank(GPClassLoader.class.getPackage().getName())){
className = GPClassLoader.class.getPackage().getName() + "." + name;
}else{
className = name;
}
if(classPathFile != null){
File classFile = new File(classPathFile,name.replaceAll(".","/") + ".class");
if(classFile.exists()){
FileInputStream in = null;
ByteArrayOutputStream out = null;
try{
in = new FileInputStream(classFile);
out = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buff = new byte[1024];
int len;
while((len=in.read(buff)) != -1){
out.write(buff,0,len);
}
return defineClass(className,out.toByteArray(),0,out.size());
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
if(null != in){
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(null != out){
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
return null;
}
}
/**
* JDK动态代理
*/
class ProxyJDK2 implements GPInvocationHandler {
private ISubject subject;
public ISubject 服务器托管网getInstance(ISubject subject){
this.subject = subject;
Class> clazz = subject.getClass();
return (ISubject) GPProxy.newProxyInstance(new GPClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);
}
public void before(){
System.out.println("called before request().");
}
public void after(){
System.out.println("called after request().");
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
before();
Object result = method.invoke(this.subject, args);
after();
return result;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// ISubject instance = new ProxyJDK().getInstance(new RealSubject());
// System.out.println(instance.getClass());
// instance.resquest();
ISubject instance2 = new ProxyJDK2().getInstance(new RealSubject());
System.out.println(instance2.getClass());
instance2.resquest();
}
}
注意:ISubject接口必须单独放一个文件里,不然会报错:class $Proxy0 cannot access its superinterface ISubject ($Proxy0 is in unnamed module of loader GPClassLoader @7d4793a8; ISubject is in unnamed module of loader ‘app’),应该是保护域问题ProtectionDomain。反射机制的应用必须要求该类是public访问权限的。有朋友可能会说,可以调用setAccessible(true)方式来改变可见性,但这是一个概念混淆导致的错误。setAccessible(true)函数是反射机制用于改变类内属性访问权限的,而不是改变类本身的可见性。
CGLib动态代理
CGlib代理的目标对象不需要实现任何接口,它通过动态继承目标对象实现动态代理。
/**
* CGLib创建动态代理
* 这是由于 JDK 8 中有关反射相关的功能自从 JDK 9 开始就已经被限制了,为了兼容原先的版本,需要在运行项目时添加 --add-opens java.base/java.lang=ALL-UNNAMED 选项来开启这种默认不被允许的行为。
*/
class ProxyCGLib implements MethodInterceptor {
public Object getInstance(Class> clazz){
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//要把设置为即将生成的新类的父类
enhancer.setSuperclass(clazz);
enhancer.setCallback(this);
return enhancer.create();
}
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
before();
Object obj = methodProxy.invokeSuper(o,objects);
after();
return obj;
}
public void before(){
System.out.println("called before request().");
}
public void after(){
System.out.println("called after request().");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ISubject instance = (ISubject) new ProxyCGLib().getInstance(RealSubject.class);
instance.resquest();
}
}
CGLib和JDK动态代理对比
- JDK动态代理实现了被代理对象的接口,CGLib代理继承了被代理对象
- JDK动态代理和C服务器托管网GLib代理都在运行期生成字节码,JDK动态代理直接写Class字节码,CGLib代理使用ASM框架写Class字节码,CGLib代理实现更复杂,生成代理类比JDK动态代理效率低
- JDK动态代理调用代理方法是通过反射机制调用的,CGLib代理是通过FastClass机制调用方法,CGLib效率更高。
代理模式的优缺点:
优点:
- 代理模式能将代理对象与真实被调用目标对象分离
- 在一定程度上降低了系统的耦合性,扩展性好
- 可以起到保护目标对象的作用
- 可以增强目标对象的功能
缺点:
- 代理模式会造成系统设计中类的数量
- 在客户端和目标对象中增加一个代理对象,会导致请求速度变慢
- 增加了系统的复杂性。
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测试的分类中,按是否查看代码划分,可分为黑盒测试、白盒测试、灰盒测试。 (一)黑盒测试 1.概念 测试人员不关注代码内部实现,通过一些科学的手段,想测试系统发起测试数据,关注测试执行结果是否与预期结果一致。 2.优缺点 优点: ①不关注代码内部实现 ②锻炼测试…