Spring（七）AOP-代理模式

目錄

代理模式

一 靜態代理

一、核心作用

二、使用場景

二 動態代理

一、核心作用

二、使用場景

具體實現：（初始）

具體實現：（改進）

一、核心業務邏輯

1. 接口?MathCalculator

2. 實現類?MathCalculatorImpl

二、日志工具模塊

日志工具類?logUtils

三、動態代理模塊

動態代理類?DynamicProxy

四、測試驗證模塊

測試方法?test03()

概念：AOP 面向切面編程(Aspect-Oriented Programming）

面向切面編程，能夠將那些與業務無關，卻為業務模塊所調用的邏輯封裝起來，以減少系統代碼的重復度，減少模塊之間的耦合度。

代理模式

對比維度靜態代理動態代理
代理關系確定時機編碼期間：代理類需手動編寫，明確代理目標運行期間：代理類由程序動態生成，無需預定義
實現方式代理類與目標類實現相同接口（或繼承目標類），并通過組合持有目標對象通過反射（JDK動態代理）或字節碼生成（CGLIB）動態攔截目標對象方法
代理范圍- 僅能代理同一接口/父類的類
- 需為每個目標類單獨編寫代理類		-?JDK動態代理：代理接口實現類
-?CGLIB：代理無接口類（非final類）
代碼復雜度- 代碼簡單直觀，適合新手
- 需手動維護代理類		- 需理解反射/字節碼機制
- 框架（如Spring）可簡化開發
性能- 直接調用目標方法，無反射開銷
- 性能更高		-?JDK動態代理：反射調用性能較低
-?CGLIB：首次生成代理類較慢
靈活性- 擴展功能固定，僅針對特定類
- 接口變動需同步修改代理類		- 可批量代理多個類，統一添加功能（如日志、事務）
- 接口變動自動適配
典型應用場景- 代理少量固定類
- 高頻調用場景（如核心服務）		- 框架級功能擴展（Spring AOP）
- 需統一管理多個類的增強邏輯

靜態代理：編碼期間就決定好了代理關系

定義：代理對象是目標對象的子類型，代理對象本省并不是目標對象，而是將目標作為自己的屬性

優點：同一種類型的所有對象都能代理

缺點：范圍太小

動態代理：運行期間才決定好了代理關系

定義：目標對象會在執行期間被動態攔截，插入指定邏輯

優點：可以代理世間萬物

缺點：復雜不好寫

一 靜態代理

靜態代理是通過手動編寫一個“替身類”（代理類），在不修改原始類代碼的前提下，為其添加額外功能（如日志、權限校驗），使用時通過代理類間接調用原始類。

一、核心作用

  1. 控制訪問：限制或增強對原始對象的訪問（如權限校驗）。

  2. 功能擴展：在不修改原始對象代碼的前提下，添加新功能（如日志記錄、性能統計）。

二、使用場景

  1. 日志記錄：在方法調用前后自動記錄日志。

  2. 權限校驗：調用方法前檢查用戶權限。

  3. 延遲加載：在需要時才初始化復雜對象（如大文件加載）。

  4. 簡化復雜操作：隱藏底層復雜邏輯，對外提供簡潔接口。

  5. 避坑提示：如果系統中有大量需要代理的類，建議改用動態代理（如JDK動態代理或CGLIB）。

代碼實現：

定義接口：

package org.example.spring02.MathMethod;public interface MathCalculator {//定義四則運算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);}

實現類：
?

package org.example.spring02.MathMethod.MIm;import org.example.spring02.MathMethod.MathCalculator;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class MathCalculatorImpl implements MathCalculator {@Overridepublic int add(int a, int b) {return a + b;}@Overridepublic int sub(int a, int b) {return a - b;}@Overridepublic int mul(int a, int b) {return a * b;}@Overridepublic int div(int a, int b) {return a / b;}}

靜態代理類：

package org.example.spring02.MathMethod.proxy.statics;import lombok.Data;
import org.example.spring02.MathMethod.MathCalculator;/*** 靜態代理類，實現了MathCalculator接口* 本類用于在不修改原始類的情況下，增加額外的功能處理，如日志、權限校驗等
*/@Data
public class CalculatorStaticProxy implements MathCalculator {// 被代理對象private MathCalculator target;public CalculatorStaticProxy(MathCalculator mc) {this.target = mc;}@Overridepublic int div(int a, int b) {//書寫日志System.out.println("div被調用了，參數是：" + a + "，" + b);System.out.println("div被調用了，結果是：" + target.div(a, b));return target.div(a, b);}@Overridepublic int mul(int a, int b) {System.out.println("mul被調用了，參數是：" + a + "，" + b);System.out.println("mul被調用了，結果是：" + target.mul(a, b));return target.mul(a, b);}@Overridepublic int sub(int a, int b) {System.out.println("sub被調用了，參數是：" + a + "，" + b);System.out.println("sub被調用了，結果是：" + target.sub(a, b));return target.sub(a, b);}@Overridepublic int add(int a, int b) {System.out.println("add被調用了，參數是：" + a + "，" + b);System.out.println("add被調用了，結果是：" + target.add(a, b));return target.add(a, b);}
}

測試類：

    // JUnit測試方法，用于測試MathCalculator的功能@Testvoid test01() {// 創建MathCalculator的實例對象MathCalculator target = new MathCalculatorImpl();// 調用add方法進行加法運算，并打印結果int add1 = target.add(1, 3);System.out.println(add1);// 分隔符，用于區分不同的測試部分System.out.println("======");// 創建靜態代理對象，并傳入目標對象CalculatorStaticProxy calculatorStaticProxy = new CalculatorStaticProxy(target);// 通過靜態代理對象調用add方法進行加法運算，并打印結果int add = calculatorStaticProxy.add(1, 3);System.out.println(add);}

運行展示：

二 動態代理

動態代理：JDK動態代理目標對象必須有接口，代理的也只是接口規定的方法

動態代理：是在運行時通過反射或字節碼技術自動生成代理類，無需手動編寫“替身類”，即可為多個目標對象統一添加功能（如日志、事務管理）。

攔截處理：動態代理對象在調用原生對象的方法時，通過統一的入口（如?InvocationHandler.invoke()）攔截方法調用，從而實現對參數、方法執行過程和返回結果的增強或修改。

一、核心作用

  1. 統一擴展功能：批量對多個類添加相同的增強邏輯。

  2. 解耦代碼：將核心業務邏輯與輔助功能（如權限校驗）分離。

  3. 動態適配：運行時根據需求靈活生成代理對象。

二、使用場景

  1. 框架級功能擴展：如Spring AOP（日志、事務、權限）。

  2. RPC調用：隱藏網絡通信細節，讓遠程調用像本地調用。

  3. 接口監控：統計接口調用耗時、成功率等。

  4. Mock測試：動態生成測試用的代理對象。

1. ClassLoader loader

  • 作用：
    動態代理生成的字節碼需要被類加載器加載到 JVM 中。使用目標對象的類加載器可確保代理類能訪問目標類及其接口。

  • 示例：

// 目標對象
UserService target = new UserServiceImpl();
// 使用目標對象的類加載器
ClassLoader loader = target.getClass().getClassLoader();

2.Class<?>[] interfaces

  • 作用：
    指定代理類需要實現的接口。代理對象會實現這些接口的所有方法，并將方法調用委托給?InvocationHandler。

  • 示例：

// 目標對象實現的接口
Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();

3.InvocationHandler h

  • 作用：
    定義代理邏輯的核心處理器。所有通過代理對象調用的方法，都會觸發?invoke()?方法，開發者可在此插入增強邏輯。

  • 示例：

InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 增強邏輯（如記錄日志）System.out.println("調用方法: " + method.getName());// 調用目標對象的方法return method.invoke(target, args);}
};

具體實現：（初始）

    @Testvoid test02() {// 原生對象MathCalculator target = new MathCalculatorImpl();int add1 = target.add(1, 3);System.out.println("原生對象");System.out.println(add1);//創建動態代理/*三個參數proxy:代理對象->相當于明星的代理人method:代理對象調用目標對象的方法args:方法調用傳遞的參數*/InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 調用目標對象的方法并返回System.out.println("動態代理InvocationHandler的invoke中定義的");System.out.println("[日志] 調用了方法: " + method.getName());System.out.println("[日志] 獲得參數: " + Arrays.toString(args));return method.invoke(target, args);}};/*三個參數ClassLoader：確保代理類的正確加載。Interfaces：定義代理類的行為范圍（基于接口）。InvocationHandler：實現動態代理的核心邏輯（AOP 的基礎）。*/MathCalculator proxy = (MathCalculator) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),invocationHandler);int add = proxy.add(1, 3);System.out.println(add);}

具體實現：（改進）

一、核心業務邏輯

1. 接口?MathCalculator

  • 作用：定義業務契約，明確四則運算的規范。

  • 關鍵點：

    • 聲明了加減乘除四個方法。

    • 作為動態代理的接口約束（JDK動態代理必須基于接口）。

2. 實現類?MathCalculatorImpl

  • 作用：具體實現四則運算的業務邏輯。

  • 關鍵點：

    • 使用?@Component?標注為 Spring 組件（若配合 Spring 使用）。

    • 實現了?MathCalculator?接口中的方法。

    • 是動態代理的目標對象（原生對象）。

接口

package org.example.spring02.MathMethod;public interface MathCalculator {//定義四則運算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);}

實現類

package org.example.spring02.MathMethod.MIm;import org.example.spring02.MathMethod.MathCalculator;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class MathCalculatorImpl implements MathCalculator {@Overridepublic int add(int a, int b) {return a + b;}@Overridepublic int sub(int a, int b) {return a - b;}@Overridepublic int mul(int a, int b) {return a * b;}@Overridepublic int div(int a, int b) {return a / b;}}

二、日志工具模塊

日志工具類?logUtils

  • 作用：提供靜態方法統一管理日志格式。

  • 核心方法：

    • logStart()：記錄方法開始執行的日志（含方法名和參數）。

    • logEnd()：記錄方法正常結束的日志（含結果）。

    • logException()：記錄方法執行異常的日志。

  • 設計亮點：

    • 使用?Object... args?支持可變參數，適配不同方法的參數。

    • 通過?Arrays.toString(args)?格式化參數輸出。

package org.example.spring02.log;import java.util.Arrays;public class logUtils {public static void logStart(String name , Object... args){System.out.println("開始執行方法："+name+"，參數："+ Arrays.toString(args));}public static void logEnd(String name , Object result){System.out.println("方法："+name+"，執行結果："+result);}public static void logException(String name , Exception e){System.out.println("方法："+name+"，執行異常："+e.getMessage());}public static void logEnd(){System.out.println("方法執行結束");}}

三、動態代理模塊

動態代理類?DynamicProxy

  • 作用：生成代理對象，為原生對象的方法調用添加日志增強邏輯。

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("動態代理開始");System.out.println("[日志] 調用了方法: " + method.getName());logUtils.logStart(method.getName(), args);System.out.println("[日志] 獲得參數: " + Arrays.toString(args));return method.invoke(target, args);});}
}

四、測試驗證模塊

測試方法?test03()

  • 作用：驗證動態代理的日志增強功能是否生效。

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

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