Spring(七)AOP-代理模式

发布于:2025-03-10 ⋅ 阅读:(14) ⋅ 点赞:(0)

目录

代理模式

一 静态代理

一、核心作用

二、使用场景

二 动态代理

一、核心作用

二、使用场景

具体实现:(初始)

具体实现:(改进)

一、核心业务逻辑

1. 接口 MathCalculator

2. 实现类 MathCalculatorImpl

二、日志工具模块

日志工具类 logUtils

三、动态代理模块

动态代理类 DynamicProxy

四、测试验证模块

测试方法 test03()


概念:AOP 面向切面编程(Aspect-Oriented Programming)

面向切面编程,能够将那些与业务无关,却为业务模块所调用的逻辑封装起来,以减少系统代码的重复度,减少模块之间的耦合度。


代理模式

对比维度 静态代理 动态代理
代理关系确定时机 编码期间:代理类需手动编写,明确代理目标 运行期间:代理类由程序动态生成,无需预定义
实现方式 代理类与目标类实现相同接口(或继承目标类),并通过组合持有目标对象 通过反射(JDK动态代理)或字节码生成(CGLIB)动态拦截目标对象方法
代理范围 - 仅能代理同一接口/父类的类
- 需为每个目标类单独编写代理类
JDK动态代理:代理接口实现类
CGLIB:代理无接口类(非final类)
代码复杂度 - 代码简单直观,适合新手
- 需手动维护代理类
- 需理解反射/字节码机制
- 框架(如Spring)可简化开发
性能 - 直接调用目标方法,无反射开销
- 性能更高
JDK动态代理:反射调用性能较低
CGLIB:首次生成代理类较慢
灵活性 - 扩展功能固定,仅针对特定类
- 接口变动需同步修改代理类
- 可批量代理多个类,统一添加功能(如日志、事务)
- 接口变动自动适配
典型应用场景 - 代理少量固定类
- 高频调用场景(如核心服务)
- 框架级功能扩展(Spring AOP)
- 需统一管理多个类的增强逻辑

静态代理:编码期间就决定好了代理关系

定义:代理对象是目标对象的子类型,代理对象本省并不是目标对象,而是将目标作为自己的属性

优点:同一种类型的所有对象都能代理

缺点:范围太小

动态代理:运行期间才决定好了代理关系

定义:目标对象会在执行期间被动态拦截,插入指定逻辑

优点:可以代理世间万物

缺点:复杂不好写

一 静态代理

静态代理是通过手动编写一个“替身类”(代理类),在不修改原始类代码的前提下,为其添加额外功能(如日志、权限校验),使用时通过代理类间接调用原始类。

一、核心作用

  1. 控制访问:限制或增强对原始对象的访问(如权限校验)。

  2. 功能扩展:在不修改原始对象代码的前提下,添加新功能(如日志记录、性能统计)。


二、使用场景

  1. 日志记录:在方法调用前后自动记录日志。

  2. 权限校验:调用方法前检查用户权限。

  3. 延迟加载:在需要时才初始化复杂对象(如大文件加载)。

  4. 简化复杂操作:隐藏底层复杂逻辑,对外提供简洁接口。

  5. 避坑提示:如果系统中有大量需要代理的类,建议改用动态代理(如JDK动态代理或CGLIB)。

代码实现:

定义接口:

package org.example.spring02.MathMethod;

public interface MathCalculator {

    //定义四则运算
    public int div(int a, int b);

    public int mul(int a, int b);

    public int sub(int a, int b);

    public int add(int a, int b);
    
}

实现类:
 

package org.example.spring02.MathMethod.MIm;

import org.example.spring02.MathMethod.MathCalculator;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MathCalculatorImpl implements MathCalculator {
    @Override
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    @Override
    public int sub(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    @Override
    public int mul(int a, int b) {
        return a * b;
    }

    @Override
    public int div(int a, int b) {
        return a / b;
    }

}

静态代理类:

package org.example.spring02.MathMethod.proxy.statics;

import lombok.Data;
import org.example.spring02.MathMethod.MathCalculator;


/**
 * 静态代理类,实现了MathCalculator接口
 * 本类用于在不修改原始类的情况下,增加额外的功能处理,如日志、权限校验等
*/
 @Data
public class CalculatorStaticProxy implements MathCalculator {

    // 被代理对象
    private MathCalculator target;


    public CalculatorStaticProxy(MathCalculator mc) {
        this.target = mc;
    }


    @Override
    public int div(int a, int b) {
        //书写日志
        System.out.println("div被调用了,参数是:" + a + "," + b);
        System.out.println("div被调用了,结果是:" + target.div(a, b));
        return target.div(a, b);
    }

    @Override
    public int mul(int a, int b) {
        System.out.println("mul被调用了,参数是:" + a + "," + b);
        System.out.println("mul被调用了,结果是:" + target.mul(a, b));
        return target.mul(a, b);
    }

    @Override
    public int sub(int a, int b) {
        System.out.println("sub被调用了,参数是:" + a + "," + b);
        System.out.println("sub被调用了,结果是:" + target.sub(a, b));
        return target.sub(a, b);
    }

    @Override
    public int add(int a, int b) {
        System.out.println("add被调用了,参数是:" + a + "," + b);
        System.out.println("add被调用了,结果是:" + target.add(a, b));
        return target.add(a, b);
    }
}

测试类:

    // JUnit测试方法,用于测试MathCalculator的功能
    @Test
    void test01() {
        // 创建MathCalculator的实例对象
        MathCalculator target = new MathCalculatorImpl();
        // 调用add方法进行加法运算,并打印结果
        int add1 = target.add(1, 3);
        System.out.println(add1);
        // 分隔符,用于区分不同的测试部分
        System.out.println("======");
        // 创建静态代理对象,并传入目标对象
        CalculatorStaticProxy calculatorStaticProxy = new CalculatorStaticProxy(target);
        // 通过静态代理对象调用add方法进行加法运算,并打印结果
        int add = calculatorStaticProxy.add(1, 3);
        System.out.println(add);
    }

运行展示:

二 动态代理

动态代理:JDK动态代理目标对象必须有接口,代理的也只是接口规定的方法

动态代理:是在运行时通过反射或字节码技术自动生成代理类,无需手动编写“替身类”,即可为多个目标对象统一添加功能(如日志、事务管理)。

拦截处理:动态代理对象在调用原生对象的方法时,通过统一的入口(如 InvocationHandler.invoke())拦截方法调用,从而实现对参数、方法执行过程和返回结果的增强或修改

一、核心作用

  1. 统一扩展功能:批量对多个类添加相同的增强逻辑。

  2. 解耦代码:将核心业务逻辑与辅助功能(如权限校验)分离。

  3. 动态适配:运行时根据需求灵活生成代理对象。


二、使用场景

  1. 框架级功能扩展:如Spring AOP(日志、事务、权限)。

  2. RPC调用:隐藏网络通信细节,让远程调用像本地调用。

  3. 接口监控:统计接口调用耗时、成功率等。

  4. Mock测试:动态生成测试用的代理对象。

1. ClassLoader loader

  • 作用
    动态代理生成的字节码需要被类加载器加载到 JVM 中。使用目标对象的类加载器可确保代理类能访问目标类及其接口。

  • 示例

// 目标对象
UserService target = new UserServiceImpl();
// 使用目标对象的类加载器
ClassLoader loader = target.getClass().getClassLoader();

2.Class<?>[] interfaces

  • 作用
    指定代理类需要实现的接口。代理对象会实现这些接口的所有方法,并将方法调用委托给 InvocationHandler

  • 示例

// 目标对象实现的接口
Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();

3.InvocationHandler h

  • 作用
    定义代理逻辑的核心处理器。所有通过代理对象调用的方法,都会触发 invoke() 方法,开发者可在此插入增强逻辑。

  • 示例

InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 增强逻辑(如记录日志)
        System.out.println("调用方法: " + method.getName());
        // 调用目标对象的方法
        return method.invoke(target, args);
    }
};

具体实现:(初始)

    @Test
    void test02() {
        // 原生对象
        MathCalculator target = new MathCalculatorImpl();
        int add1 = target.add(1, 3);
        System.out.println("原生对象");
        System.out.println(add1);

        //创建动态代理
        /*
          三个参数
          proxy:代理对象->相当于明星的代理人
          method:代理对象调用目标对象的方法
          args:方法调用传递的参数
         */
        InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                // 调用目标对象的方法并返回
                System.out.println("动态代理InvocationHandler的invoke中定义的");
                System.out.println("[日志] 调用了方法: " + method.getName());
                System.out.println("[日志] 获得参数: " + Arrays.toString(args));
                return method.invoke(target, args);
            }
        };
        /*
            三个参数
            ClassLoader:确保代理类的正确加载。
            Interfaces:定义代理类的行为范围(基于接口)。
            InvocationHandler:实现动态代理的核心逻辑(AOP 的基础)。
         */
        MathCalculator proxy = (MathCalculator) Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                invocationHandler
        );
        int add = proxy.add(1, 3);
        System.out.println(add);

    }

具体实现:(改进)

一、核心业务逻辑

1. 接口 MathCalculator
  • 作用:定义业务契约,明确四则运算的规范。

  • 关键点

    • 声明了加减乘除四个方法。

    • 作为动态代理的接口约束(JDK动态代理必须基于接口)。

2. 实现类 MathCalculatorImpl
  • 作用:具体实现四则运算的业务逻辑。

  • 关键点

    • 使用 @Component 标注为 Spring 组件(若配合 Spring 使用)。

    • 实现了 MathCalculator 接口中的方法。

    • 是动态代理的目标对象(原生对象)。

接口

package org.example.spring02.MathMethod;

public interface MathCalculator {

    //定义四则运算
    public int div(int a, int b);

    public int mul(int a, int b);

    public int sub(int a, int b);

    public int add(int a, int b);

}

实现类

package org.example.spring02.MathMethod.MIm;

import org.example.spring02.MathMethod.MathCalculator;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MathCalculatorImpl implements MathCalculator {
    @Override
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    @Override
    public int sub(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    @Override
    public int mul(int a, int b) {
        return a * b;
    }

    @Override
    public int div(int a, int b) {
        return a / b;
    }

}

二、日志工具模块

日志工具类 logUtils
  • 作用:提供静态方法统一管理日志格式。

  • 核心方法

    • logStart():记录方法开始执行的日志(含方法名和参数)。

    • logEnd():记录方法正常结束的日志(含结果)。

    • logException():记录方法执行异常的日志。

  • 设计亮点

    • 使用 Object... args 支持可变参数,适配不同方法的参数。

    • 通过 Arrays.toString(args) 格式化参数输出。

package org.example.spring02.log;

import java.util.Arrays;

public class logUtils {
    public static void logStart(String name , Object... args){
        System.out.println("开始执行方法:"+name+",参数:"+ Arrays.toString(args));
    }
    public static void logEnd(String name , Object result){
        System.out.println("方法:"+name+",执行结果:"+result);
    }
    public static void logException(String name , Exception e){
        System.out.println("方法:"+name+",执行异常:"+e.getMessage());
    }
    public static void logEnd(){
        System.out.println("方法执行结束");
    }

}

三、动态代理模块

动态代理类 DynamicProxy
  • 作用:生成代理对象,为原生对象的方法调用添加日志增强逻辑。

package org.example.spring02.MathMethod.proxy.dynamic;

import org.example.spring02.log.logUtils;

import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Arrays;

public class DynamicProxy {
    public static  Object newProxyInstance(Object target) {
         return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                (proxy, method, args) -> {
                    System.out.println("动态代理开始");
                    System.out.println("[日志] 调用了方法: " + method.getName());
                    logUtils.logStart(method.getName(), args);
                    System.out.println("[日志] 获得参数: " + Arrays.toString(args));
                    return method.invoke(target, args);
                }
        );
    }
}

四、测试验证模块

测试方法 test03()
  • 作用:验证动态代理的日志增强功能是否生效。

    @Test
    void test03(){
        MathCalculator o = (MathCalculator) DynamicProxy.newProxyInstance(new MathCalculatorImpl());
        int add = o.add(1, 3);
        System.out.println(add);

    }


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