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结构型模式主要涉及如何组合各种对象以便获得更好、更灵活的结构。虽然面向对象的继承机制提供了最基本的子类扩展父类的功能，但结构型模式不仅仅简单地使用继承，而更多地通过组合与运行期的动态组合来实现更灵活的功能。
一、代理模式（Proxy Pattern）：静态代理
1、介绍
-
定义：给目标对象提供一个代理对象，并由代理对象控制对目标对象的引用
-
主要作用：通过代理对象的方式间接访问目标对象
-
解决的问题：防止直接访问目标对象给系统带来不必要的麻烦
2、UML图及简单实现
接下来将通过一个简单的实例来实现：
我想买一台最新的顶配Mac电脑，但是国内还没有上只有美国才有，想找人进行代购。即代购（代理对象）代替我（真实对象）去是买Mac（间接访问操作）
（1）创建抽象对象接口（ Subject ）： 声明我（真实对象）需要让代购（代理对象）帮忙做的事（买Mac）
-
public
interface Subject {
-
public void buyMac();
-
}
（2） 步骤2： 创建真实对象类（RealSubject）,即”我“
-
public
class RealSubject implement Subject{
-
@Override
-
public void buyMac() {
-
System.out.println(”买一台Mac“);
-
}
-
}
（3） 步骤3：创建代理对象类（Proxy），即”代购“，并通过代理类创建真实对象实例并访问其方法
-
public
class Proxy implements Subject{
-
-
@Override
-
public
void buyMac{
-
-
//引用并创建真实对象实例，即”我“
-
RealSubject realSubject =
new RealSubject()；
-
-
//调用真实对象的方法，进行代理购买Mac
-
realSubject.buyMac（）；
-
//代理对象额外做的操作
-
this.WrapMac()；
-
}
-
-
public void WrapMac(){
-
System.out.println(”用盒子包装好Mac“);
-
}
-
}
（4） 步骤4：客户端调用
-
public
class ProxyPattern {
-
-
public static void main(String[] args){
-
Subject proxy =
new Proxy（）；
-
proxy.buyMac()；
-
}
-
}
3、优缺点
（1）优点
-
协调调用者和被调用者，降低了系统的耦合度
-
代理对象作为客户端和目标对象之间的中介，起到了保护目标对象的作用
（2）缺点
-
由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此会造成请求的处理速度变慢；
-
实现代理模式需要额外的工作（有些代理模式的实现非常复杂），从而增加了系统实现的复杂度。
4、应用场景
一、代理模式（Proxy Pattern）：动态代理
1、为什么要使用动态代理？
代理模式中的静态代理模式存在一些特点：
-
1个静态代理 只服务1种类型的目标对象
-
若要服务多类型的目标对象，则需要为每种目标对象都实现一个静态代理对象
在目标对象较多的情况下，若采用静态代理，则会出现 静态代理对象量多、代码量大，从而导致代码复杂的问题，因此可以使用动态代理来解决这个问题。
2、动态代理的实现
接下来还是通过一个实例来实现：
我想买一台最新的顶配Mac电脑，我朋友想买一台iPhone XS Max，但是国内还没有上只有美国才有，想找人进行代购。即代购（动态代理对象）同时代替我和朋友（目标对象）去买Mac、iPhone XS Max（间接访问操作）
（1）步骤一：声明调用处理器类
-
<-- 作用 -->
-
// 1、生成动态代理对象
-
// 2、指定代理对象运行目标对象方法时需要完成的具体任务
-
// 注：需实现InvocationHandler接口 = 调用处理器接口
-
// 所以称为调用处理器类
-
public
class DynamicProxy implements InvocationHandler {
-
-
// 声明代理对象
-
// 作用：绑定关系，即关联到哪个接口（与具体的实现类绑定）的哪些方法将被调用时，执行invoke（）
-
private Object ProxyObject;
-
-
public Object newProxyInstance(Object ProxyObject){
-
this.ProxyObject =ProxyObject;
-
-
// Proxy类 = 动态代理类的主类
-
// Proxy.newProxyInstance（）作用：根据指定的类装载器、一组接口 & 调用处理器生成动态代理类实例，并最终返回
-
// 参数说明：
-
// 参数1：指定产生代理对象的类加载器，需要将其指定为和目标对象同一个类加载器
-
// 参数2：指定目标对象的实现接口
-
// 即要给目标对象提供一组什么接口。若提供了一组接口给它，那么该代理对象就默认实现了该接口，这样就能调用这组接口中的方法
-
// 参数3：指定InvocationHandler对象。即动态代理对象在调用方法时，会关联到哪个InvocationHandler对象
-
return Proxy.newProxyInstance(ProxyObject.getClass().getClassLoader(),
-
ProxyObject.getClass().getInterfaces(),
this);
-
}
-
-
// 复写InvocationHandler接口的invoke（）
-
// 动态代理对象调用目标对象的任何方法前，都会调用调用处理器类的invoke（）
-
@Override
-
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {
-
// 参数说明：
-
// 参数1：动态代理对象（即哪个动态代理对象调用了method（）
-
// 参数2：目标对象被调用的方法
-
// 参数3：指定被调用方法的参数
-
-
System.out.println(
"代购出门了");
-
Object result =
null;
-
// 通过Java反射机制调用目标对象方法
-
result = method.invoke(ProxyObject, args);
-
return result;
-
}
-
-
}
（2）步骤二：声明目标对象类的抽象接口
-
public
interface Subject {
-
// 定义目标对象的接口方法
-
// 代购物品
-
public void buybuybuy();
-
}
（3）步骤三：声明目标对象类、
-
// 我，真正的想买Mac的对象 = 目标对象 = 被代理的对象// 实现抽象目标对象的接口
-
public
class Buyer1 implements Subject {
-
@Override
-
public void buybuybuy() {
-
System.out.println(
"我要买Mac");
-
}
-
}
-
-
// 朋友，真正的想买iPhone的对象 = 目标对象 = 被代理的对象// 实现抽象目标对象的接口
-
public
class Buyer2 implements Subject {
-
@Override
-
public void buybuybuy() {
-
System.out.println(
"朋友要买iPhone");
-
}
-
}
（4）步骤四：通过动态代理对象，调用目标对象的方法
-
public
class MainActivity extends AppCompatActivity {
-
-
@Override
-
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
-
super.onCreate(savedInstanceState);
-
setContentView(R.layout.activity_main);
-
-
// 1. 创建调用处理器类对象
-
DynamicProxy DynamicProxy =
new DynamicProxy();
-
-
// 2. 创建目标对象对象
-
Buyer1 mBuyer1 =
new Buyer1();
-
-
// 3. 创建动态代理类 & 对象：通过调用处理器类对象newProxyInstance（）
-
// 传入上述目标对象对象
-
Subject Buyer1_DynamicProxy = (Subject) DynamicProxy.newProxyInstance(mBuyer1);
-
-
// 4. 通过调用动态代理对象方法从而调用目标对象方法
-
// 实际上是调用了invoke（），再通过invoke（）里的反射机制调用目标对象的方法
-
Buyer1_DynamicProxy.buybuybuy();
-
// 以上代购为我代购Mac
-
-
// 以下是代购为朋友代购iPhone
-
Buyer2 mBuyer2 =
new Buyer2();
-
Subject Buyer2_DynamicProxy = (Subject) DynamicProxy.newProxyInstance(mBuyer2);
-
Buyer2_DynamicProxy.buybuybuy();
-
}
-
}
3、实现原理、优缺点
（1）实现原理
-
设计动态代理类（DynamicProxy）时，不需要显式实现与目标对象类（RealSubject）相同的接口，而是将这种实现推迟到程序运行时由 JVM来实现
-
即：在使用时再创建动态代理类 & 实例
-
静态代理则是在代理类实现时就指定与目标对象类（RealSubject）相同的接口
-
通过Java 反射机制的method.invoke（），通过调用动态代理类对象方法，从而自动调用目标对象的方法
（2）优点
-
只需要1个动态代理类就可以解决创建多个静态代理的问题，避免重复、多余代码
-
更强的灵活性
-
设计动态代理类（DynamicProxy）时，不需要显式实现与目标对象类（RealSubject）相同的接口，而是将这种实现推迟到程序运行时由 JVM来实现
-
在使用时（调用目标对象方法时）才会动态创建动态代理类 & 实例，不需要事先实例化
-
（3）缺点
-
效率低
相比静态代理中直接调用目标对象方法，动态代理则需要先通过Java反射机制 从而 间接调用目标对象方法
-
应用场景局限
因为 Java 的单继承特性（每个代理类都继承了 Proxy 类），即只能针对接口创建代理类，不能针对类创建代理类
4、应用场景、与静态代理的区别
（1）应用场景
-
基于静态代理应用场景下，需要代理对象数量较多的情况下使用动态代理
-
AOP 领域
-
定义：即 Aspect Oriented Programming = 面向切面编程，是OOP的延续、函数式编程的一种衍生范型
-
作用：通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护。
-
优点：降低业务逻辑各部分之间的耦合度 、 提高程序的可重用性 & 提高了开发的效率
-
具体应用场景：日志记录、性能统计、安全控制、异常处理
-
（2）与静态代理的区别
五、源码分析
在步骤（4）中有两个值得重要的源码分析点：
a、创建动态代理类 & 对象：通过调用处理器类对象newProxyInstance（）
b、通过调用动态代理对象方法从而调用目标对象方法
关注一：创建动态代理类 & 对象：通过调用处理器类对象newProxyInstance（）
我们直接进入到DynamicProxy.newProxyInstance()：
-
<-- 关注
1：调用处理器 类的newProxyInstance（） -->
// 即步骤1中实现的类：DynamicProxy
-
// 作用：
-
// 1、生成动态代理对象
-
// 2、指定代理对象运行目标对象方法时需要完成的具体任务
-
// 注：需实现InvocationHandler接口 = 调用处理器 接口
-
-
public
class DynamicProxy implements InvocationHandler {
-
-
// 声明代理对象
-
private Object ProxyObject;
-
-
public Object newProxyInstance(Object ProxyObject){
-
this.ProxyObject =ProxyObject;
-
return Proxy.newProxyInstance(ProxyObject.getClass().getClassLoader(),
-
ProxyObject.getClass().getInterfaces(),
this);
-
// Proxy.newProxyInstance（）作用：根据指定的类装载器、一组接口 & 调用处理器 生成动态代理类实例，并最终返回
-
// ->>关注2
-
}
-
-
// 以下暂时忽略，下文会详细介绍
-
// 复写InvocationHandler接口的invoke（）
-
// 动态代理对象调用目标对象的任何方法前，都会调用调用处理器类的invoke（）
-
@Override
-
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
-
// 参数1：动态代理对象（即哪个动态代理对象调用了method（）
-
// 参数2：目标对象被调用的方法
-
// 参数3：指定被调用方法的参数
-
throws Throwable {
-
System.out.println(
"代购出门了");
-
Object result =
null;
-
// 通过Java反射机制调用目标对象方法
-
result = method.invoke(ProxyObject, args);
-
return result;
-
}
-
-
// 至此，关注1分析完毕，跳出}
-
-
<-- 关注
2：newProxyInstance（）源码解析-->
-
// 作用：根据指定的类装载器、一组接口 & 调用处理器 生成动态代理类及其对象实例，并最终返回
-
-
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[]interfaces,InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException {
-
// 参数说明：
-
// 参数1：指定产生代理对象的类加载器，需要将其指定为和目标对象同一个类加载器
-
// 参数2：指定目标对象的实现接口
-
// 即要给目标对象提供一组什么接口。若提供了一组接口给它，那么该代理对象就默认实现了该接口，这样就能调用这组接口中的方法
-
// 参数3：指定InvocationHandler对象。即动态代理对象在调用方法时，会关联到哪个InvocationHandler对象
-
-
...
-
// 仅贴出核心代码
-
// 1. 通过为Proxy类指定类加载器对象 & 一组interface，从而创建动态代理类
-
// >>关注3
-
Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);
-
-
// 2. 通过反射机制获取动态代理类的构造函数，其参数类型是调用处理器接口类型
-
Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);
-
-
// 3. 通过动态代理类的构造函数创建代理类实例（传入调用处理器对象）
-
return (Object) cons.newInstance(
new Object[] { h });
-
-
// 特别注意
-
// 1. 动态代理类继承 Proxy 类 & 并实现了在Proxy.newProxyInstance()中提供的一系列接口（接口数组）// 2. Proxy 类中有一个映射表
-
// 映射关系为：(<ClassLoader>,(<Interfaces>,<ProxyClass>) )
-
// 即：1级key = 类加载器，根据1级key 得到 2级key = 接口数组
-
// 因此：1类加载器对象 + 1接口数组 = 确定了一个代理类实例...
-
-
-
// 回到调用关注2的原处
-
}
-
-
<-- 关注
3：getProxyClass（）源码分析 -->
-
// 作用：创建动态代理类
-
-
public
static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader,Class<?>... interfaces)
throws IllegalArgumentException {
-
-
...
-
// 仅贴出关键代码
-
<--
1. 将目标类所实现的接口加载到内存中 -->
-
// 遍历目标类所实现的接口
-
for (
int i =
0; i < interfaces.length; i++) {
-
-
// 获取目标类实现的接口名称
-
String interfaceName = interfaces[i].getName();
-
Class interfaceClass =
null;
-
try {
-
// 加载目标类实现的接口到内存中
-
interfaceClass = Class.forName(interfaceName,
false, loader);
-
}
catch (ClassNotFoundException e) {
-
}
-
if (interfaceClass != interfaces[i]) {
-
throw
new IllegalArgumentException(
-
interfaces[i] +
" is not visible from class loader");
-
}
-
}
-
-
<--
2. 生成动态代理类 -->
-
// 根据传入的接口 & 代理对象 创建动态代理类的字节码
-
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, interfaces);
-
// 根据动态代理类的字节码 生成 动态代理类
-
proxyClass = defineClass0(loader, proxyName,
-
proxyClassFile,
0, proxyClassFile.length);
-
-
}
-
// 最终返回动态代理类
-
return proxyClass;
-
}
-
-
// 回到调用关注3的原处
总结：
-
通过调用处理器类对象的.newProxyInstance()创建动态代理类 及其实例对象（需传入目标类对象）
-
具体过程如下：
-
通过 为Proy类指定类加载器对象 & 一组接口，从而创建动态代理类的字节码；再根据类字节码创建动态代理类
-
通过反射机制获取动态代理类的构造函数（参数类型 = 调用处理器接口类型）
-
通过动态代理类的构造函数 创建 代理类实例（传入调用处理器对象）
-
关注二：通过调用动态代理对象方法从而调用目标对象方法
在关注1中的 DynamicProxy.newProxyInstance()生成了一个动态代理类及其实例，该动态代理类记为 ：$Proxy0
下面我们直接看该类实现及其 buybuybuy()：
-
<-- 动态代理类 $Proxy0 实现-->
-
// 继承：Java 动态代理机制的主类：java.lang.reflect.Proxy
-
// 实现：与目标对象一样的接口（即上文例子的Subject接口）
-
public
final
class $Proxy0 extends Proxy implements Subject {
-
-
// 构造函数
-
public ProxySubject(InvocationHandler invocationhandler){
-
super(invocationhandler);
-
}
-
-
// buybuybuy()是目标对象实现接口（Subject）中的方法
-
// 即$Proxy0类必须实现
-
// 所以在使用动态代理类对象时，才可以调用目标对象的同名方法（即上文的buybuybuy()）
-
public final void buybuybuy(){
-
try {
-
super.h.invoke(
this, m3,
null);
-
// 该方法的逻辑实际上是调用了父类Proxy类的h参数的invoke()
-
// h参数即在Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[]interfaces,InvocationHandler h)传入的第3个参数InvocationHandler对象
-
// 即调用了调用处理器的InvocationHandler.invoke()
-
// 而复写的invoke（）利用反射机制：Object result=method.invoke(proxied,args)
-
// 从而调用目标对象的的方法 ->>关注4
-
return;
-
}
catch (Error e) {
-
}
catch (Throwable throwable) {
-
throw
new UndeclaredThrowableException(throwable);
-
}
-
}
-
-
<-- 关注
4：调用处理器 类复写的invoke（） -->
-
// 即步骤1中实现的类：DynamicProxy
-
// 内容很多都分析过了，直接跳到复写的invoke()中
-
public
class DynamicProxy implements InvocationHandler {
-
-
private Object ProxyObject;
-
-
public Object newProxyInstance(Object ProxyObject){
-
this.ProxyObject =ProxyObject;
-
return Proxy.newProxyInstance(ProxyObject.getClass().getClassLoader(),
-
ProxyObject.getClass().getInterfaces(),
this);
-
}
-
-
// 复写InvocationHandler接口的invoke（）
-
// 动态代理对象调用目标对象的任何方法前，都会调用调用处理器类的invoke（）
-
@Override
-
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
-
// 参数说明：
-
// 参数1：动态代理对象（即哪个动态代理对象调用了method（）
-
// 参数2：目标对象被调用的方法
-
// 参数3：指定被调用方法的参数
-
throws Throwable {
-
System.out.println(
"代购出门了");
-
Object result =
null;
-
// 通过Java反射机制调用目标对象方法
-
result = method.invoke(ProxyObject, args);
-
return result;
-
}
-
}
总结：
-
动态代理类实现了与目标类一样的接口，并实现了需要目标类对象需要调用的方法
-
该方法的实现逻辑 = 调用父类 Proxy类的 h.invoke（）
其中h参数 = 在创建动态代理实例中newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[]interfaces,InvocationHandler h)传入的第3个参数InvocationHandler对象
-
在 InvocationHandler.invoke（） 中通过反射机制，从而调用目标类对象的方法
6、总结
转载：https://blog.csdn.net/cyl101816/article/details/105232140