说到代理，大家肯定都有接触过。毕竟当有些事务不想亲自处理时，会选择委托给别人进行解决。那么在java中也有着这样的机制，叫做代理模式。主要分为两大类：静态代理和动态代理。一种是运行前就存在，另一种是运行后才进行创建。下面我们就java中的两种代理模式进行讲解。
1.静态代理
由程序员创建或者由第三方工具生成，再进行编译；在程序运行之前，代理类的.class文件已经存在了。静态代理通常只代理一个类，并且要事先知道代理的是什么。public class BlogStaticProxy implements IBlogService{
private IBlogService blogService;
public BlogStaticProxy(IBlogService blogService) {
this.blogService = blogService;
}
@Override
public void writeBlog() {
System.out.println("start writing...");
blogService.writeBlog();
System.out.println("end writing...");
}
}
2.动态代理
动态代理的代理类在程序运行前是不存在的，也就是说代理类在程序运行时才创建的代理模式成为动态代理。这种情况下，代理类并不是在Java代码中定义好的，而是在程序运行时根据我们的在Java代码中的“指示”动态生成的。public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//1、创建一个真实角色
Singer target = new Singer();
//2、调用Proxy.newProxyInstance方法，并构造一个InvocationHandler对象，
//3、在对象内部重写invoke方法，同时调用method.invoke(target,args);
//4、并在该方法的上下添加自己的代码逻辑
//其中：target.getClass().getClassLoader()：获取类加载器，用来生成代理对象；
//   target.getClass().getInterfaces()获取接口元信息；
ISinger iSinger = (ISinger) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("动态代理---向观众问好");//在真实对象的方法被调用“前”编写自己的业务逻辑
Object returnValue = method.invoke(target,args);//此处通过反射调用真实对象对应的方法；
System.out.println("动态代理---向观众问好");//在真实对象的方法被调用“后”编写自己的业务逻辑
return returnValue;
}
});
iSinger.sing();
}
}
//测试结果
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_211\bin\java.exe" "-javaagent:C:\Program.......
动态代理---向观众问好
sing a song
动态代理---向观众问好
Process finished with exit code 0
以上就是java代理模式的分类，学习完本篇的内容后，想必大家已经能对静态代理和动态代理有所区分。在实际使用时，可以根据需求自行选择。

Java 中一般认为有23种设计模式，当然暂时不需要所有的都会，但是其中常见的几种设计模式应该去掌握。 

总体来说设计模式分为三大类： 

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。 

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。 

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。



1. 单例模式

所谓的单例设计指的是一个类只允许产生一个实例化对象。 

最好理解的一种设计模式，分为懒汉式和饿汉式。

饿汉式：构造方法私有化，外部无法产生新的实例化对象，只能通过static方法取得实例化对象



class Singleton {
    /**
     * 在类的内部可以访问私有结构，所以可以在类的内部产生实例化对象
     */
    private static Singleton instance = new Singleton();
    /**
     * private 声明构造
     */
    private Singleton() {

    }
    /**
     * 返回对象实例
     */
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

    public void print() {
        System.out.println("Hello Singleton...");
    }
}

懒汉式：当第一次去使用Singleton对象的时候才会为其产生实例化对象的操作



class Singleton {

    /**
     * 声明变量
     */
    private static volatile Singleton singleton = null;

    /**
     * 私有构造方法
     */
    private Singleton() {

    }

    /**
     * 提供对外方法
     * @return 
     */
    public static Singleton getInstance() {
        // 还未实例化
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
    public void print() {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

当多个线程并发执行 getInstance 方法时，懒汉式会存在线程安全问题，所以用到了 synchronized 来实现线程的同步，当一个线程获得锁的时候其他线程就只能在外等待其执行完毕。而饿汉式则不存在线程安全的问题。



2. 工厂设计模式

工厂模式分为工厂方法模式和抽象工厂模式。



工厂方法模式


  
工厂方法模式： 

   1. 工厂方法模式分为三种：普通工厂模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。 

  2. 多个工厂方法模式，是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。 

  3. 静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。




1. 普通工厂模式

建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。



interface Sender {
    void Send();
}

class MailSender implements Sender {

    @Override
    public void Send() {
        System.out.println("This is mail sender...");
    }
}

class SmsSender implements Sender {

    @Override
    public void Send() {
        System.out.println("This is sms sender...");
    }
}

public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Sender sender = produce("mail");
        sender.Send();
    }
    public static Sender produce(String str) {
        if ("mail".equals(str)) {
            return new MailSender();
        } else if ("sms".equals(str)) {
            return new SmsSender();
        } else {
            System.out.println("输入错误...");
            return null;
        }
    }
}



2. 多个工厂方法模式

该模式是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。



interface Sender {
    void Send();
}

class MailSender implements Sender {

    @Override
    public void Send() {
        System.out.println("This is mail sender...");
    }
}

class SmsSender implements Sender {

    @Override
    public void Send() {
        System.out.println("This is sms sender...");
    }
}

class SendFactory {
    public Sender produceMail() {
        return new MailSender();
    }

    public Sender produceSms() {
        return new SmsSender();
    }
}

public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        SendFactory factory = new SendFactory();
        Sender sender = factory.produceMail();
        sender.Send();
    }
}



3. 静态工厂方法模式

将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。



interface Sender {
    void Send();
}

class MailSender implements Sender {

    @Override
    public void Send() {
        System.out.println("This is mail sender...");
    }
}

class SmsSender implements Sender {

    @Override
    public void Send() {
        System.out.println("This is sms sender...");
    }
}

class SendFactory {
    public static Sender produceMail() {
        return new MailSender();
    }

    public static Sender produceSms() {
        return new SmsSender();
    }
}

public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Sender sender = SendFactory.produceMail();
        sender.Send();
    }
}



抽象工厂模式

工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要扩展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？ 

那么这就用到了抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。



interface Provider {
    Sender produce();
}

interface Sender {
    void Send();
}

class MailSender implements Sender {

    public void Send() {
        System.out.println("This is mail sender...");
    }
}

class SmsSender implements Sender {

    public void Send() {
        System.out.println("This is sms sender...");
    }
}

class SendMailFactory implements Provider {

    public Sender produce() {
        return new MailSender();
    }
}

class SendSmsFactory implements Provider {

    public Sender produce() {
        return new SmsSender();
    }
}


public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Provider provider = new SendMailFactory();
        Sender sender = provider.produce();
        sender.Send();
    }
}



3. 建造者模式

工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性。



import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Author: LiuWang
 * @Created: 2018/8/6 17:47
 */

abstract class Builder {
    /**
     * 第一步：装CPU
     */
   public abstract void buildCPU();

    /**
     * 第二步：装主板
     */
    public abstract void buildMainBoard();

    /**
     * 第三步：装硬盘
     */
    public abstract void buildHD();

    /**
     * 获得组装好的电脑
     * @return
     */
    public abstract Computer getComputer();
}

/**
 * 装机人员装机
 */
class Director {
    public void Construct(Builder builder) {
        builder.buildCPU();
        builder.buildMainBoard();
        builder.buildHD();
    }
}

/**
 * 具体的装机人员
 */
class ConcreteBuilder extends  Builder {

    Computer computer = new Computer();

    @Override
    public void buildCPU() {
        computer.Add("装CPU");
    }

    @Override
    public void buildMainBoard() {
        computer.Add("装主板");
    }

    @Override
    public void buildHD() {
        computer.Add("装硬盘");
    }

    @Override
    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }
}

class Computer {

    /**
     * 电脑组件集合
     */
    private List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void Add(String part) {
        parts.add(part);
    }

    public void print() {
        for (int i = 0; i < parts.size(); i++) {
            System.out.println("组件:" + parts.get(i) + "装好了...");
        }
        System.out.println("电脑组装完毕...");
    }
}

public class BuilderPattern {

    public static void main(String[] args) {
        Director director = new Director();
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        director.Construct(builder);
        Computer computer = builder.getComputer();
        computer.print();
    }
}



4. 适配器设计模式

适配器模式是将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的的类的兼容性问题。主要分三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。



1. 类的适配器模式：



class Source {
    public void method1() {
        System.out.println("This is original method...");
    }
}

interface Targetable {

    /**
     * 与原类中的方法相同
     */
    public void method1();

    /**
     * 新类的方法
     */
    public void method2();
}

class Adapter extends Source implements Targetable {

    @Override
    public void method2() {
        System.out.println("This is the targetable method...");
    }
}

public class AdapterPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Targetable targetable = new Adapter();
        targetable.method1();
        targetable.method2();
    }
}



2. 对象的适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter 类作修改，这次不继承Source 类，而是持有Source 类的实例，以达到解决兼容性的问题。



class Source {
    public void method1() {
        System.out.println("This is original method...");
    }
}

interface Targetable {

    /**
     * 与原类中的方法相同
     */
    public void method1();

    /**
     * 新类的方法
     */
    public void method2();
}

class Wrapper implements Targetable {

    private Source source;

    public Wrapper(Source source) {
        super();
        this.source = source;
    }

    @Override
    public void method1() {
        source.method1();
    }

    @Override
    public void method2() {
        System.out.println("This is the targetable method...");
    }
}

public class AdapterPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Source source = new Source();
        Targetable targetable = new Wrapper(source);
        targetable.method1();
        targetable.method2();
    }
}



3. 接口的适配器模式

接口的适配器是这样的：有时我们写的一个接口中有多个抽象方法，当我们写该接口的实现类时，必须实现该接口的所有方法，这明显有时比较浪费，因为并不是所有的方法都是我们需要的，有时只需要某一些，此处为了解决这个问题，我们引入了接口的适配器模式，借助于一个抽象类，该抽象类实现了该接口，实现了所有的方法，而我们不和原始的接口打交道，只和该抽象类取得联系，所以我们写一个类，继承该抽象类，重写我们需要的方法就行。



/**
 * 定义端口接口，提供通信服务
 */
interface Port {
    /**
     * 远程SSH端口为22
     */
    void SSH();

    /**
     * 网络端口为80
     */
    void NET();

    /**
     * Tomcat容器端口为8080
     */
    void Tomcat();

    /**
     * MySQL数据库端口为3306
     */
    void MySQL();
}

/**
 * 定义抽象类实现端口接口，但是什么事情都不做
 */
abstract class Wrapper implements Port {
    @Override
    public void SSH() {

    }

    @Override
    public void NET() {

    }

    @Override
    public void Tomcat() {

    }

    @Override
    public void MySQL() {

    }
}

/**
 * 提供聊天服务
 * 需要网络功能
 */
class Chat extends Wrapper {
    @Override
    public void NET() {
        System.out.println("Hello World...");
    }
}

/**
 * 网站服务器
 * 需要Tomcat容器，Mysql数据库，网络服务，远程服务
 */
class Server extends Wrapper {
    @Override
    public void SSH() {
        System.out.println("Connect success...");
    }

    @Override
    public void NET() {
        System.out.println("WWW...");
    }

    @Override
    public void Tomcat() {
        System.out.println("Tomcat is running...");
    }

    @Override
    public void MySQL() {
        System.out.println("MySQL is running...");
    }
}

public class AdapterPattern {

    private static Port chatPort = new Chat();
    private static Port serverPort = new Server();

    public static void main(String[] args) {
        // 聊天服务
        chatPort.NET();

        // 服务器
        serverPort.SSH();
        serverPort.NET();
        serverPort.Tomcat();
        serverPort.MySQL();
    }
}

5. 装饰模式

顾名思义，装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能，而且是动态的，要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口，装饰对象持有被装饰对象的实例。



interface Shape {
    void draw();
}

/**
 * 实现接口的实体类
 */
class Rectangle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Shape: Rectangle...");
    }
}

class Circle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Shape: Circle...");
    }
}

/**
 * 创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。
 */
abstract class ShapeDecorator implements Shape {
    protected Shape decoratedShape;

    public ShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        this.decoratedShape = decoratedShape;
    }

    @Override
    public void draw() {
        decoratedShape.draw();
    }
}

/**
 *  创建扩展自 ShapeDecorator 类的实体装饰类。
 */
class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {

    public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        super(decoratedShape);
    }

    @Override
    public void draw() {
        decoratedShape.draw();
        setRedBorder(decoratedShape);
    }

    private void setRedBorder(Shape decoratedShape) {
        System.out.println("Border Color: Red");
    }
}

/**
 * 使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。
 */
public class DecoratorPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle();
        Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
        Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
        System.out.println("Circle with normal border");
        circle.draw();

        System.out.println("\nCircle of red border");
        redCircle.draw();

        System.out.println("\nRectangle of red border");
        redRectangle.draw();
    }
}



6. 策略模式

策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使他们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类（可有可无，属于辅助类），提供辅助函数。策略模式的决定权在用户，系统本身提供不同算法的实现，新增或者删除算法，对各种算法做封装。因此，策略模式多用在算法决策系统中，外部用户只需要决定用哪个算法即可。



/**
 * 抽象算法的策略类，定义所有支持的算法的公共接口
 */
abstract class Strategy {
    /**
     * 算法方法
     */
    public abstract void AlgorithmInterface();
}

/**
 * 具体算法A
 */
class ConcreteStrategyA extends Strategy {
    //算法A实现方法
    @Override
    public void AlgorithmInterface() {
        System.out.println("算法A的实现");
    }
}

/**
 * 具体算法B
 */
class ConcreteStrategyB extends Strategy {
    /**
     * 算法B实现方法
     */
    @Override
    public void AlgorithmInterface() {
        System.out.println("算法B的实现");
    }
}

/**
 * 具体算法C
 */
class ConcreteStrategyC extends Strategy {
    @Override
    public void AlgorithmInterface() {
        System.out.println("算法C的实现");
    }
}

/**
 * 上下文，维护一个对策略类对象的引用
 */
class Context {
    Strategy strategy;

    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void contextInterface(){
        strategy.AlgorithmInterface();
    }
}

/**
 * 客户端代码：实现不同的策略
 */
public class StrategyPattern {
    public static void main(String[] args) {

        Context context;

        context = new Context(new ConcreteStrategyA());
        context.contextInterface();

        context = new Context(new ConcreteStrategyB());
        context.contextInterface();

        context = new Context(new ConcreteStrategyC());
        context.contextInterface();
    }
}



7. 代理模式

代理模式指给一个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制对原对象的引用。代理可以分为静态代理和动态代理。 

通过代理模式，可以利用代理对象为被代理对象添加额外的功能，以此来拓展被代理对象的功能。可以用于计算某个方法执行时间，在某个方法执行前后记录日志等操作。



1. 静态代理

静态代理需要我们写出代理类和被代理类，而且一个代理类和一个被代理类一一对应。代理类和被代理类需要实现同一个接口，通过聚合使得代理对象中有被代理对象的引用，以此实现代理对象控制被代理对象的目的。



/**
 * 代理类和被代理类共同实现的接口
 */
interface IService {

    void service();
}


/**
 * 被代理类
 */
class Service implements IService{

    @Override
    public void service() {
        System.out.println("被代理对象执行相关操作");
    }
}

/**
 * 代理类
 */
class ProxyService implements IService{
    /**
     * 持有被代理对象的引用
     */
    private IService service;

    /**
     * 默认代理Service类
     */
    public ProxyService() {
        this.service = new Service();
    }

    /**
     * 也可以代理实现相同接口的其他类
     * @param service
     */
    public ProxyService(IService service) {
        this.service = service;
    }

    @Override
    public void service() {
        System.out.println("开始执行service()方法");
        service.service();
        System.out.println("service()方法执行完毕");
    }
}


//测试类
public class ProxyPattern {

    public static void main(String[] args) {
        IService service = new Service();
        //传入被代理类的对象
        ProxyService proxyService = new ProxyService(service);
        proxyService.service();
    }
}



2. 动态代理

JDK 1.3 之后，Java通过java.lang.reflect包中的三个类Proxy、InvocationHandler、Method来支持动态代理。动态代理常用于有若干个被代理的对象，且为每个被代理对象添加的功能是相同的（例如在每个方法运行前后记录日志）。

动态代理的代理类不需要我们编写，由Java自动产生代理类源代码并进行编译最后生成代理对象。 

创建动态代理对象的步骤：  

1. 指明一系列的接口来创建一个代理对象  

2. 创建一个调用处理器（InvocationHandler）对象  

3. 将这个代理指定为某个其他对象的代理对象  

4. 在调用处理器的invoke（）方法中采取代理，一方面将调用传递给真实对象，另一方面执行各种需要的操作



import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * 代理类和被代理类共同实现的接口
 */
interface IService {
    void service();
}

class Service implements IService{

    @Override
    public void service() {
        System.out.println("被代理对象执行相关操作");
    }
}

class ServiceInvocationHandler implements InvocationHandler {

    /**
     * 被代理的对象
     */
    private Object srcObject;

    public ServiceInvocationHandler(Object srcObject) {
        this.srcObject = srcObject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxyObj, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("开始执行"+method.getName()+"方法");
        //执行原对象的相关操作，容易忘记
        Object returnObj = method.invoke(srcObject,args);
        System.out.println(method.getName()+"方法执行完毕");
        return returnObj;
    }
}

public class ProxyPattern {
    public static void main(String[] args) {
        IService service = new Service();
        Class<? extends IService> clazz = service.getClass();

        IService proxyService = (IService) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),
                                        clazz.getInterfaces(), new ServiceInvocationHandler(service));
        proxyService.service();
    }
}

面试问题：Java里的代理设计模式（Proxy Design Pattern）一共有几种实现方式？这个题目很像孔乙己问“茴香豆的茴字有哪几种写法？”



所谓代理模式，是指客户端(Client)并不直接调用实际的对象(下图右下角的RealSubject)，而是通过调用代理(Proxy)，来间接的调用实际的对象。

代理模式的使用场合，一般是由于客户端不想直接访问实际对象，或者访问实际的对象存在技术上的障碍，因而通过代理对象作为桥梁，来完成间接访问。





实现方式一：静态代理

开发一个接口IDeveloper，该接口包含一个方法writeCode，写代码。



public interface IDeveloper {

     public void writeCode();

}

创建一个Developer类，实现该接口。



public class Developer implements IDeveloper{
    private String name;
    public Developer(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void writeCode() {
        System.out.println("Developer " + name + " writes code");
    }
}

测试代码：创建一个Developer实例，名叫Jerry，去写代码！



public class DeveloperTest {
    public static void main(String[] args) {
        IDeveloper jerry = new Developer("Jerry");
        jerry.writeCode();
    }
}

现在问题来了。Jerry的项目经理对Jerry光写代码，而不维护任何的文档很不满。假设哪天Jerry休假去了，其他的程序员来接替Jerry的工作，对着陌生的代码一脸问号。经全组讨论决定，每个开发人员写代码时，必须同步更新文档。

为了强迫每个程序员在开发时记着写文档，而又不影响大家写代码这个动作本身, 我们不修改原来的Developer类，而是创建了一个新的类，同样实现IDeveloper接口。这个新类DeveloperProxy内部维护了一个成员变量，指向原始的IDeveloper实例：



public class DeveloperProxy implements IDeveloper{
    private IDeveloper developer;
    public DeveloperProxy(IDeveloper developer){
        this.developer = developer;
    }
    @Override
    public void writeCode() {
        System.out.println("Write documentation...");
        this.developer.writeCode();
    }
}

这个代理类实现的writeCode方法里，在调用实际程序员writeCode方法之前，加上一个写文档的调用，这样就确保了程序员写代码时都伴随着文档更新。

测试代码：





静态代理方式的优点

1. 易于理解和实现

2. 代理类和真实类的关系是编译期静态决定的，和下文马上要介绍的动态代理比较起来，执行时没有任何额外开销。



静态代理方式的缺点

每一个真实类都需要一个创建新的代理类。还是以上述文档更新为例，假设老板对测试工程师也提出了新的要求，让测试工程师每次测出bug时，也要及时更新对应的测试文档。那么采用静态代理的方式，测试工程师的实现类ITester也得创建一个对应的ITesterProxy类。



public interface ITester {
    public void doTesting();
}
Original tester implementation class:
public class Tester implements ITester {
    private String name;
    public Tester(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void doTesting() {
        System.out.println("Tester " + name + " is testing code");
    }
}
public class TesterProxy implements ITester{
    private ITester tester;
    public TesterProxy(ITester tester){
        this.tester = tester;
    }
    @Override
    public void doTesting() {
        System.out.println("Tester is preparing test documentation...");
        tester.doTesting();
    }
}

正是因为有了静态代码方式的这个缺点，才诞生了Java的动态代理实现方式。



Java动态代理实现方式一：InvocationHandler

InvocationHandler的原理我曾经专门写文章介绍过：Java动态代理之InvocationHandler最简单的入门教程

通过InvocationHandler, 我可以用一个EnginnerProxy代理类来同时代理Developer和Tester的行为。



public class EnginnerProxy implements InvocationHandler {
    Object obj;
    public Object bind(Object obj)
    {
        this.obj = obj;
        return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj
        .getClass().getInterfaces(), this);
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
    throws Throwable
    {
        System.out.println("Enginner writes document");
        Object res = method.invoke(obj, args);
        return res;
    }
}

真实类的writeCode和doTesting方法在动态代理类里通过反射的方式进行执行。

测试输出：



通过InvocationHandler实现动态代理的局限性

假设有个产品经理类(ProductOwner) 没有实现任何接口。



public class ProductOwner {
    private String name;
    public ProductOwner(String name){
        this.name = name;
    }
    public void defineBackLog(){
        System.out.println("PO: " + name + " defines Backlog.");
    }
}

我们仍然采取EnginnerProxy代理类去代理它，编译时不会出错。运行时会发生什么事？



ProductOwner po = new ProductOwner("Ross");

ProductOwner poProxy = (ProductOwner) new EnginnerProxy().bind(po);

poProxy.defineBackLog();

运行时报错。所以局限性就是：如果被代理的类未实现任何接口，那么不能采用通过InvocationHandler动态代理的方式去代理它的行为。





Java动态代理实现方式二：CGLIB

CGLIB是一个Java字节码生成库，提供了易用的API对Java字节码进行创建和修改。关于这个开源库的更多细节，请移步至CGLIB在github上的仓库：https://github.com/cglib/cglib

我们现在尝试用CGLIB来代理之前采用InvocationHandler没有成功代理的ProductOwner类(该类未实现任何接口)。

现在我改为使用CGLIB API来创建代理类：



public class EnginnerCGLibProxy {
    Object obj;
    public Object bind(final Object target)
    {
        this.obj = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(obj.getClass());
        enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
            @Override
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
            MethodProxy proxy) throws Throwable
            {
                System.out.println("Enginner 2 writes document");
                Object res = method.invoke(target, args);
                return res;
            }
        }
        );
        return enhancer.create();
    }
}

测试代码：



ProductOwner ross = new ProductOwner("Ross");

ProductOwner rossProxy = (ProductOwner) new EnginnerCGLibProxy().bind(ross);

rossProxy.defineBackLog();

尽管ProductOwner未实现任何代码，但它也成功被代理了：





用CGLIB实现Java动态代理的局限性

如果我们了解了CGLIB创建代理类的原理，那么其局限性也就一目了然。我们现在做个实验，将ProductOwner类加上final修饰符，使其不可被继承：



再次执行测试代码，这次就报错了： Cannot subclass final class XXXX。

所以通过CGLIB成功创建的动态代理，实际是被代理类的一个子类。那么如果被代理类被标记成final，也就无法通过CGLIB去创建动态代理。

Java动态代理实现方式三：通过编译期提供的API动态创建代理类

假设我们确实需要给一个既是final，又未实现任何接口的ProductOwner类创建动态代码。除了InvocationHandler和CGLIB外，我们还有最后一招：

我直接把一个代理类的源代码用字符串拼出来，然后基于这个字符串调用JDK的Compiler（编译期）API，动态的创建一个新的.java文件，然后动态编译这个.java文件，这样也能得到一个新的代理类。



测试成功：



我拼好了代码类的源代码，动态创建了代理类的.java文件，能够在Eclipse里打开这个用代码创建的.java文件，





下图是如何动态创建ProductPwnerSCProxy.java文件:



下图是如何用JavaCompiler API动态编译前一步动态创建出的.java文件，生成.class文件：



下图是如何用类加载器加载编译好的.class文件到内存：



如果您想试试这篇文章介绍的这四种代理模式(Proxy Design Pattern), 请参考我的github仓库，全部代码都在上面。感谢阅读。

https://github.com/i042416/JavaTwoPlusTwoEquals5/tree/master/src/proxy



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文章目录
单例模式
工厂设计模式
工厂方法模式：
抽象工厂模式
建造者模式（Builder）
适配器模式
观察者模式（Observer）


Java中一般认为有23种设计模式。总体来说可以分为三大类：


1.创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
2.结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
3.行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

单例模式
一般分为懒汉式，饿汉式等等几种
public class Singleton {
    /***********饿汉式**********/
    /*//直接创建对象
    public static Singleton instance = new Singleton();
    //私有化构造函数
    private Singleton(){}
    //返回对象实例
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }*/
    /************懒汉式*********/
    /*//声明对象
    private static Singleton instance = null;
    //私有化构造函数
    private Singleton(){}
    //提供对外方法
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }*/
   /*************双检锁************/

   private static volatile Singleton instance = null;
   private Singleton(){}
   private static Singleton getInstance(){
       if (instance == null){
           synchronized (Singleton.class){
               if (instance == null){
                   instance = new Singleton();
               }
           }
       }
       return instance;
   }
}

工厂设计模式
工厂模式分为工厂方法模式和抽象工厂模式。
工厂方法模式：
工厂方法模式分为三种：

普通工厂模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。
多个工厂方法模式，是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。
静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

下面是普通工厂模式：
public interface Sender {
    public void send();
}

public class MailSender implements Sender{
    @Override
    public void send() {
        System.out.println("this is mail sender !");
    }
}
public class SmsSender implements Sender{
    @Override
    public void send() {

    }
}
public class SendFactory {
    public Sender produce(String type){
        if ("mail".equals(type)){
            return new MailSender();
        }else {
            return null;
        }
    }
}


多个工厂方法模式：
public class SendFactory {
    /*******多个工厂方法模式*******/
    public Sender produceMail(){
        return new MailSender();
    }
}
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        SendFactory factory = new SendFactory();
        Sender sender = factory.produceMail();
    }
}

静态工厂方法模式：
public class SendFactory {
    /*****静态工厂方法模式******/
    public static Sender produceMail(){
    }
    public static Sender produceSms(){
        return new SmsSender();
    }
}
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        Sender sender = SendFactory.produceMail();
        sender.send();
    }
}

抽象工厂模式
工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。
建造者模式（Builder）
工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。
适配器模式
适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。

类的适配器模式

public class Source {
    public void method1(){
        System.out.println("this is original method !");
    }
}

public interface Targetable {
    //与原类中的方法相同
    public void method1();
    //新类的方法
    public void method2();
}
public class Adapter extends Source implements Targetable{
    @Override
    public void method2() {
        System.out.println("this is targetable method!");
    }
}
public class AdapterTest {
    public static void main(String[] args) {
        Targetable target = new Adapter();
        target.method1();
    }
}


对象的适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类做修改，这次不继承Source类，而是持有Source类的实例，以达到解决兼容性的问题。

public class Wrapper implements Targetable{
    private Source source;
    public Wrapper(Source source){
        super();
    }
    @Override
    public void method1() {
        source.method1();
    }
    @Override
    public void method2() {

    }
}


public class AdapterTest {
    public static void main(String[] args) {
        Source source = new Source();
        Targetable target = new Wrapper(source);
        target.method1();
        target.method2();
    }
}



接口的适配器模式

接口的适配器模式是这样的：有时我们写的一个接口中有多个抽象方法，当我们写该接口的实现类时，必须实现该接口的所有方法，这明显有时比较浪费，因为并不是所有的方法都是我们需要的，有时只需要某一些，此处为了解决这个问题，我们引入了接口的适配器模式，借助于一个抽象类，该抽象类实现了该接口，实现了所有的方法，而我们不和原始的接口打交道，只和该抽象类取得联系，所以我们写一个类，继承该抽象类，重写我们需要的方法就行。

观察者模式（Observer）
观察者模式很好理解，类似于邮件订阅和RSS订阅，当我们浏览一些博客或wiki时，经常会看到RSS图标，意思就是，当你订阅了该文章，如果后续有更新，会及时的通知你。其实，简单来讲就一句话：当一个对象变化时，其他依赖该对象的对象都会收到通知，并且随着变化！对象之间是一种一对多的关系。
public interface Observer {
    public void update();
}
public class Observer1 implements Observer{
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("Observer1 has received");
    }
}
public class Observer2 implements Observer{
    @Override
    public void update() {

    }
}
public interface Subject {
    //增加观察者
    public void add(Observer observer);
    public void del(Observer observer);
    //通知所有的观察者
    public void notifyObserver();
    //自身的操作
    public void operation();
}

public abstract class AbstractSubject implements Subject{
    private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>();
    @Override
    public void add(Observer observer) {

    }

    @Override
    public void del(Observer observer) {
        vector.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObserver() {
        Enumeration<Observer> enumo = vector.elements();
        while (enumo.hasMoreElements()){
            enumo.nextElement().update();
        }
    }
}
public class MySubject extends AbstractSubject{
    @Override
    public void operation() {
        notifyObserver();
    }
}
public class ObserverTest {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new MySubject();
        subject.add(new Observer1());
        subject.add(new Observer2());
        subject.operation();
    }
}