动态代理相对于静态代理的优势

Posted 2020-09-26 励志当个厨师

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静态代理与动态代理

代理模式是一种设计模式，典型的分为静态代理和动态代理。

先讲静态代理

首先给个场景，现有个FontProvider接口，用于获取字体

public interface FontProvider {

    Font getFont(String name);
}

具体的实现类有三种，分别是FontProviderFromDisk，FontProviderFromNet，FontProviderFromSystem

public class FontProviderFromDisk implements FontProvider {

    @Override
    public Font getFont(String name) {
        System.out.printf("get %s from disk\n",name);
        return null;
    }
}

public class FontProviderFromNet implements FontProvider {

    @Override
    public Font getFont(String name) {
        System.out.printf("get %s from net\n",name);
        return null;
    }
}


public class FontProviderFromSystem implements FontProvider {

    @Override
    public Font getFont(String name) {
        System.out.printf("get %s from system\n",name);
        return null;
    }
}

然后我们使用上面FontProvider的实现类，获取字体，但是我突然想增加个缓存的功能以提高效率！怎么办呢？第一种就是在各个FontProvider实现类中添加缓存的代码，这样显然不理想，万一我这有一百个FontProvider实现类呢，那岂不是得修改一百多个FontProvider的实现类？第二种就是利用静态代理控制方法的调用（从缓存中获取成功，则不调用委托类的getFont（）方法，获取失败则老老实实调用委托类的getFont（）方法），这样即使有一百个FontProvider实现类也可以保证就仅有一份实现字体缓存的代码。

public class CachedFontProvider implements FontProvider {

    private FontProvider fontProvider; //委托类
    private Map<String, Font> cached;
    public CachedFontProvider(FontProvider fontProvider) {
        this.fontProvider = fontProvider;
        cached = new HashMap<>();
    }

    /**
     * 绑定委托类，依靠这个方法可以运行时更换委托类
     * @param fontProvider
     */
    public void bindTo(FontProvider fontProvider) {
        this.fontProvider = fontProvider;
        cached.clear(); //委托类更换，缓存清除
    }

    @Override
    public Font getFont(String name) {

        Font font = cached.get(name);
        if(font == null) { //从缓存中获取失败，调用委托类的getFont（）方法
            font = fontProvider.getFont(name);
            cached.put(name, font);
            return font;
        } else { //从缓存中获取成功，无需调用委托类的getFont（）方法
            return font;
        }
    }
}

自此，静态代理的作用就体现出来了，它可以控制方法的调用，处理方法调用的结果。

 

现在，我又添加了ColorProvider，ShapeProvider两个结果，各自也拥有若干实现类，现在我也想为各个XXXProvider添加缓存功能，咋办？

这还不简单，静态代理啊，好不好？！

public class CachedColorProvider implements ColorProvider {

    private ColorProvider colorProvider; //委托类
    private Map<String, Color> cached;
    public CachedColorProvider(ColorProvider colorProvider) {
        this.colorProvider = colorProvider;
        cached = new HashMap<>();
    }

    /**
     * 绑定委托类，依靠这个方法可以运行时更换委托类
     * @param ColorProvider
     */
    public void bindTo(ColorProvider colorProvider) {
        this.colorProvider = colorProvider;
        cached.clear(); //委托类更换，缓存清除
    }

    @Override
    public Color getColor(String name) {

        Color color = cached.get(name);
        if(Color == null) { //从缓存中获取失败，调用委托类的getColor（）方法
            Color = ColorProvider.getColor(name);
            cached.put(name, color);
            return color;
        } else { //从缓存中获取成功，无需调用委托类的getColor（）方法
            return color;
        }
    }
}

public class CachedShapeProvider implements ShapeProvider {

    private ShapeProvider shapeProvider; //委托类
    private Map<String, Shape> cached;
    public CachedShapeProvider(ShapeProvider shapeProvider) {
        this.shapeProvider = shapeProvider;
        cached = new HashMap<>();
    }

    /**
     * 绑定委托类，依靠这个方法可以运行时更换委托类
     * @param shapeProvider
     */
    public void bindTo(ShapeProvider shapeProvider) {
        this.shapeProvider = shapeProvider;
        cached.clear(); //委托类更换，缓存清除
    }

    @Override
    public Shape getShape(String name) {

        Shape shape = cached.get(name);
        if(shape == null) { //从缓存中获取失败，调用委托类的getShape（）方法
            shape = shapeProvider.getShape(name);
            cached.put(name, shape);
            return shape;
        } else { //从缓存中获取成功，无需调用委托类的getShape（）方法
            return shape;
        }
    }
}

上面的代码乍看实现了功能，但是仍不理想，代码冗余太高，还是那个“万一”，万一我这还有ImageProvider、MusicProvider等等数百个XXXProvider呢？为每个XXXPrivder提供一个CachedXXXProvider自然不现实。

这就是静态代理的不足之处，它的实现方式以接口实现的形式与委托类绑定在了一起，所以决定了一个委托类对应一个代理类的模式（FontProvider对应CachedFontProvider，ShapeProvider对应CachedShapeProvider，ColorProvider对应CachedColorProvider），如果在委托类很多的应用场景，静态代理显然力不从心。这个时候，使用动态代理就可以打破这种限制。

 

public class CachedProviderHandler implements InvocationHandler {
    private Map<String, Object> cached = new HashMap<>();
    private Object target;

    public CachedProviderHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable {
        Type[] types = method.getParameterTypes();
        if (method.getName().matches("get.+") && (types.length == 1) &&
                (types[0] == String.class)) { //控制getFont(),getColor(),getShape()等方法的访问
            String key = (String) args[0];
            Object value = cached.get(key);
            if (value == null) {
                value = method.invoke(target, args);
                cached.put(key, value);
            }
            return value;
        }
        return method.invoke(target, args);
    }
}

//生成FontProvider的代理对象
Proxy.newProxyInstance(FontProvider.class.getClassLoader(),new Class[]{FontProvider.class},new CachedProviderHandler(new FontProviderFromDisk()));

//生成ShapeProvider的代理对象
Proxy.newProxyInstance(ShapeProvider.class.getClassLoader(),new Class[]{ShapeProvider.class},new CachedProviderHandler(new ShapeProviderFromDisk()));

...

一个 CachedProviderHandler就可以代理 FontProvider，ShapeProvider，ColorProvider多个XXXProvider，岂不美哉？

总结

至此，我们知道动态代理相对于静态代理的优势：就静态代理而言，在委托类特别多的应用场景，就要相应的添加许多的代理类，这显然增加了应用程序的复杂度，而使用动态代理就可以减少代理类的数量，相对降低了应用程序的复杂度。

引用

1.https://www.zhihu.com/question/20794107