代理模式（Proxy）实现-Spring AOP 编程思想(下)

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代理模式（Proxy）实现

在Spring AOP（面向切面编程）的深入探讨中，代理模式（Proxy Pattern）作为其核心技术之一，扮演着至关重要的角色。代理模式是一种设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在Spring AOP的上下文中，代理模式被用于在不修改源代码的情况下，为应用程序添加额外的行为（如事务管理、安全检查、日志记录等），这些行为通常被称为切面（Aspect）。本章将详细探讨代理模式在Spring AOP中的实现原理、分类、以及实际应用。

一、代理模式概述

代理模式属于结构型设计模式，它创建了一个代表（即代理）对象，用于控制对某个实际对象的访问。代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用，并且可以根据需要添加额外的功能。代理模式通常涉及三个角色：

抽象主题（Subject）：声明了真实主题和代理的共同接口，这样在任何使用真实主题的地方都可以使用代理。
真实主题（Real Subject）：定义了代理所代表的真实对象，是代理控制访问的真实对象。
代理（Proxy）：代理类持有一个对真实主题的引用，并可以在执行真实主题前后添加额外的操作。

二、Spring AOP中的代理实现

在Spring AOP中，代理是实现AOP功能的关键。Spring提供了两种代理机制：JDK动态代理和CGLib代理，它们分别适用于不同的场景。

1. JDK动态代理

JDK动态代理是Java原生支持的一种代理方式，它利用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口实现。JDK动态代理要求被代理的类必须实现至少一个接口，因为它通过接口来创建代理实例。

实现步骤：

定义接口：首先定义一个或多个接口，这些接口将被代理类实现。
创建实现InvocationHandler的类：该类的invoke方法将包含调用原始方法之前的预处理逻辑和之后的后续处理逻辑。
使用Proxy.newProxyInstance方法创建代理实例：该方法接受三个参数——类加载器、接口数组和InvocationHandler实现类的实例。

优点：

简单易用，无需引入第三方库。
代理对象与目标对象实现了相同的接口，对客户端完全透明。

缺点：

只能代理实现了接口的类。

2. CGLib代理

CGLib（Code Generation Library）是一个强大的、高性能的代码生成库，用于在运行时扩展Java类和实现接口。与JDK动态代理不同，CGLib可以代理没有实现接口的类，它通过继承被代理类来创建代理对象。

实现步骤：

添加CGLib依赖：在项目中引入CGLib库。
创建Enhancer对象：Enhancer是CGLib中的一个类，用于生成代理对象。
设置Superclass：通过Enhancer的setSuperclass方法指定被代理的类。
设置Callback：通过Enhancer的setCallback方法设置回调接口，该接口的实现将包含代理逻辑。
创建代理对象：调用Enhancer的create方法生成代理对象。

优点：

可以代理没有实现接口的类。
性能上可能优于JDK动态代理（尤其是在代理类较多时）。

缺点：

需要额外引入CGLib库。
代理对象是通过继承被代理类创建的，可能会破坏被代理类的封装性（如final方法无法被代理）。

三、Spring AOP中的代理选择

Spring AOP默认会根据被代理对象是否实现了接口来选择使用JDK动态代理还是CGLib代理。如果被代理对象实现了至少一个接口，则Spring AOP会优先使用JDK动态代理；否则，将使用CGLib代理。

然而，开发者也可以通过配置来显式指定使用哪种代理方式。例如，在Spring Boot应用中，可以通过设置spring.aop.proxy-target-class属性来控制：

spring.aop.proxy-target-class=false：强制使用JDK动态代理。
spring.aop.proxy-target-class=true：强制使用CGLib代理。

四、代理模式在Spring AOP中的应用实例

假设有一个服务层接口UserService及其实现类UserServiceImpl，我们需要为所有的用户服务方法添加日志记录功能。

步骤：

定义切面和通知：创建一个切面类，在该类中定义日志记录的通知（如前置通知、后置通知等）。
配置切点：在切面类中指定哪些方法需要被增强（即添加额外的行为），这通常通过切点表达式完成。
应用代理：Spring AOP在运行时根据配置自动创建代理对象，并在调用目标方法时应用通知。

示例代码：

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    @Before("execution(* com.example.service.UserService.*(..))")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("Before method: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }
    @After("execution(* com.example.service.UserService.*(..))")
    public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("After method: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }
}
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    // 实现UserService接口的方法
}

在上述示例中，LoggingAspect是一个切面，它定义了日志记录的通知。当Spring容器启动时，Spring AOP会自动为UserServiceImpl类创建代理对象，并在调用其方法时插入日志记录的逻辑。

五、总结

代理模式在Spring AOP中扮演了至关重要的角色，它使得在不修改原有代码的情况下，能够灵活地为应用程序添加额外的功能。通过JDK动态代理和CGLib代理，Spring AOP能够应对不同的代理需求，为开发者提供了强大的AOP支持。在实际开发中，正确理解和应用代理模式，将有助于提高代码的可维护性、可扩展性和复用性。