设计模式——代理模式

PunkLu 2020年01月08日 153次浏览
代理模式

代理模式

在代理模式(Proxy Pattern)中,一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。

在代理模式中,我们创建具有现有对象的对象,以便向外界提供功能接口。

介绍

**意图:**为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

**主要解决:**在直接访问对象时带来的问题,比如说:要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中,有些对象由于某些原因(比如对象创建开销很大,或者某些操作需要安全控制,或者需要进程外的访问),直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦,我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

**何时使用:**想在访问一个类时做一些控制。

**如何解决:**增加中间层。

**关键代码:**实现与被代理类组合。

优点:

1、职责清晰。

2、高扩展性。

3、智能化。

缺点:

1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象,因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。 2、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。

使用场景:

按职责来划分,通常有以下使用场景:

1、远程代理。

2、虚拟代理。

3、Copy-on-Write 代理。

4、保护(Protect or Access)代理。

5、Cache代理。

6、防火墙(Firewall)代理。

7、同步化(Synchronization)代理。

8、智能引用(Smart Reference)代理。

注意事项:

1、和适配器模式的区别:适配器模式主要改变所考虑对象的接口,而代理模式不能改变所代理类的接口。

2、和装饰器模式的区别:装饰器模式为了增强功能,而代理模式是为了加以控制。

实现

创建一个 Image 接口和实现了 Image 接口的实体类。ProxyImage 是一个代理类,减少 RealImage 对象加载的内存占用。

ProxyPatternDemo,我们的演示类使用 ProxyImage 来获取要加载的 Image 对象,并按照需求进行显示。

创建接口

public interface Image {
   void display();
}

创建接口实现类

创建实现接口的实体类。

public class RealImage implements Image {
 
   private String fileName;
 
   public RealImage(String fileName){
      this.fileName = fileName;
      loadFromDisk(fileName);
   }
 
   @Override
   public void display() {
      System.out.println("Displaying " + fileName);
   }
 
   private void loadFromDisk(String fileName){
      System.out.println("Loading " + fileName);
   }
}
public class ProxyImage implements Image{
 
   private RealImage realImage;
   private String fileName;
 
   public ProxyImage(String fileName){
      this.fileName = fileName;
   }
 
   @Override
   public void display() {
      if(realImage == null){
         realImage = new RealImage(fileName);
      }
      realImage.display();
   }
}

使用

当被请求时,使用 ProxyImage 来获取 RealImage 类的对象。

public class ProxyPatternDemo {
   
   public static void main(String[] args) {
      Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");
 
      // 图像将从磁盘加载
      image.display(); 
      System.out.println("");
      // 图像不需要从磁盘加载
      image.display();  
   }
}

JDK自带的动态代理

  • java.lang.reflect.Proxy:生成动态代理类和对象;
  • java.lang.reflect.InvocationHandler(处理器接口):可以通过invoke方法实现对真实角色的代理访问。

每次通过 Proxy 生成的代理类对象都要指定对应的处理器对象。

代码:

接口

public interface Subject {
    public int sellBooks();

    public String speak();
}

接口实现类

public class RealSubject implements Subject{
    @Override
    public int sellBooks() {
        System.out.println("卖书");
        return 1 ;
    }

    @Override
    public String speak() {
        System.out.println("说话");
        return "张三";
    }
}

处理器对象

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

/**
 * 定义一个处理器
 */
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 因为需要处理真实角色,所以要把真实角色传进来
     */
    Subject realSubject ;

    public MyInvocationHandler(Subject realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }

    /**
     *
     * @param proxy    代理类
     * @param method    正在调用的方法
     * @param args      方法的参数
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("调用代理类");
        if(method.getName().equals("sellBooks")){
            int invoke = (int)method.invoke(realSubject, args);
            System.out.println("调用的是卖书的方法");
            return invoke ;
        }else {
            String string = (String) method.invoke(realSubject,args) ;
            System.out.println("调用的是说话的方法");
            return  string ;
        }
    }
}

使用

import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * 调用类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //真实对象
        Subject realSubject =  new RealSubject();

        MyInvocationHandler myInvocationHandler = new MyInvocationHandler(realSubject);
        //代理对象
        Subject proxyClass = (Subject) Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(), new Class[]{Subject.class}, myInvocationHandler);

        proxyClass.sellBooks();

        proxyClass.speak();
    }
}

Cglib动态代理

Cglib动态代理是针对代理的类, 动态生成一个子类, 然后子类覆盖代理类中的方法, 如果是private或是final类修饰的方法,则不会被重写。

CGLIB是一个功能强大,高性能的代码生成包。它为没有实现接口的类提供代理,为JDK的动态代理提供了很好的补充。通常可以使用Java的动态代理创建代理,但当要代理的类没有实现接口或者为了更好的性能,CGLIB是一个好的选择。

需要代理的类

public class Engineer {
    // 可以被代理
    public void eat() {
        System.out.println("工程师正在吃饭");
    }

    // final 方法不会被生成的字类覆盖
    public final void work() {
        System.out.println("工程师正在工作");
    }

    // private 方法不会被生成的字类覆盖
    private void play() {
        System.out.println("this engineer is playing game");
    }
}

Cglib代理类

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    private Object target;

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

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("###   before invocation");
        Object result = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("###   end invocation");
        return result;
    }

    public static Object getProxy(Object target) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 设置需要代理的对象
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        // 设置代理人
        enhancer.setCallback(new CglibProxy(target));
        return enhancer.create();
    }
}

使用

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

public class CglibMainTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成 Cglib 代理类
        Engineer engineerProxy = (Engineer) CglibProxy.getProxy(new Engineer());
        // 调用相关方法
        engineerProxy.eat();
    }
}