设计模式之代理模式

参考及来源:狂神说

代理模式的定义与特点

代理模式的定义:由于某些原因需要给某对象提供一个代理以控制对该对象的访问。这时,访问对象不适合或者不能直接引用目标对象,代理对象作为访问对象和目标对象之间的中介。

代理模式的主要优点有:

  • 代理模式在客户端与目标对象之间起到一个中介作用和保护目标对象的作用;
  • 代理对象可以扩展目标对象的功能;
  • 代理模式能将客户端与目标对象分离,在一定程度上降低了系统的耦合度;

其主要缺点是:

  • 在客户端和目标对象之间增加一个代理对象,会造成请求处理速度变慢;
  • 增加了系统的复杂度;

代理模式的结构与实

代理模式的结构比较简单,主要是通过定义一个继承抽象主题的代理来包含真实主题,从而实现对真实主题的访问,下面来分析其基本结构和实现方法。

代理模式的主要角色如下。

  1. 抽象主题(Subject)类:通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
  2. 真实主题(Real Subject)类:实现了抽象主题中的具体业务,是代理对象所代表的真实对象,是最终要引用的对象。
  3. 代理(Proxy)类:提供了与真实主题相同的接口,其内部含有对真实主题的引用,它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。

其结构图如图 1 所示。


图1 代理模式的结构图

静态代理

静态代理角色分析

  • 抽象角色 : 一般使用接口或者抽象类来实现

  • 真实角色 : 被代理的角色

  • 代理角色 : 代理真实角色 ; 代理真实角色后 , 一般会做一些附属的操作 .

  • 客户 : 使用代理角色来进行一些操作 .

应用实例:租房

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//抽象角色:租房
public interface Rent {
   public void rent();
}
//真实角色: 房东,房东要出租房子
public class Host implements Rent{
   public void rent() {
       System.out.println("房屋出租");
  }
}
//代理角色:中介
public class Proxy implements Rent {

   private Host host;
   public Proxy() { }
   public Proxy(Host host) {
       this.host = host;
  }

   //租房
   public void rent(){
       seeHouse();
       host.rent();
       fare();
  }

   public void seeHouse(){
       System.out.println("带房客看房");
  }

   public void fare(){
       System.out.println("收中介费");
  }
}
//客户
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       //房东要租房
       Host host = new Host();
       //中介帮助房东
       Proxy proxy = new Proxy(host);
       //你去找中介!
       proxy.rent();
  }
}

分析:在这个过程中,你直接接触的就是中介,就如同现实生活中的样子,你看不到房东,但是你依旧租到了房东的房子通过代理,这就是所谓的代理模式,程序源自于生活,所以学编程的人,一般能够更加抽象的看待生活中发生的事情。

静态代理的好处

  • 可以使得我们的真实角色更加纯粹 . 不再去关注一些公共的事情
  • 公共的业务由代理来完成 . 实现了业务的分工
  • 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便

缺点 :类多了 , 多了代理类 , 工作量变大了 . 开发效率降低

我们想要静态代理的好处,又不想要静态代理的缺点,所以 , 就有了动态代理 !

动态代理

  • 动态代理的角色和静态代理的一样 .

  • 动态代理的代理类是动态生成的 . 静态代理的代理类是我们提前写好的

  • 动态代理分为两类 : 一类是基于接口动态代理 , 一类是基于类的动态代理

    • 基于接口的动态代理—-JDK动态代理
    • 基于类的动态代理–cglib
    • 现在用的比较多的是 javasist 来生成动态代理

JDK的动态代理

InvocationHandler

是代理实例的调用处理程序需要实现的接口,只有一个方法

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Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

参数:

  • proxy - 调用该方法的代理实例
  • method -所述方法对应于调用代理实例上的接口方法的实例。方法对象的声明类将是该方法声明的接口,它可以是代理类继承该方法的代理接口的超级接口
  • args -包含的方法调用传递代理实例的参数值的对象的阵列,或null如果接口方法没有参数。原始类型的参数包含在适当的原始包装器类的实例中,例如java.lang.Integer或java.lang.Boolean 。

Proxy

该类即为动态代理类,提供了创建动态代理实例的静态方法:

  • static Class getProxyClass (ClassLoaderloader, Class[] interfaces):获得一个代理类,其中loader是类装载器,interfaces是真实类所拥有的全部接口的数组。

  • static Object newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[] interfaces, InvocationHandler h):返回代理类的一个实例,返回后的代理类可以当作被代理类使用(可使用被代理类的在Subject接口中声明过的方法)

所谓DynamicProxy是这样一种class:它是在运行时生成的class,在生成它时你必须提供一组interface给它,然后该class就宣称它实现了这些 interface。你当然可以把该class的实例当作这些interface中的任何一个来用。当然,这个DynamicProxy其实就是一个Proxy,它不会替你作实质性的工作,在生成它的实例时你必须提供一个handler,由它接管实际的工作。

通过这种方式,被代理的对象(RealSubject)可以在运行时动态改变,需要控制的接口(Subject接口)可以在运行时改变,控制的方式(DynamicSubject类)也可以动态改变,从而实现了非常灵活的动态代理关系。

代码实现

抽象角色和真实角色和之前的一样

ProxyInvocationHandler. java 即代理角色

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public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Rent rent;

public void setRent(Rent rent) {
this.rent = rent;
}

//生成代理类,重点是第二个参数,获取要代理的抽象角色!之前都是一个角色,现在可以代理一类角色
public Object getProxy(){
return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),
rent.getClass().getInterfaces(),this);
}

// proxy : 代理类 method : 代理类的调用处理程序的方法对象.
// 处理代理实例上的方法调用并返回结果
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
seeHouse();
//核心:本质利用反射实现!
Object result = method.invoke(rent, args);
fare();
return result;
}

//看房
public void seeHouse(){
System.out.println("带房客看房");
}
//收中介费
public void fare(){
System.out.println("收中介费");
}

}

Client . java

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//租客
public class Client {

public static void main(String[] args) {
//真实角色
Host host = new Host();
//代理实例的调用处理程序
ProxyInvocationHandler pih = new ProxyInvocationHandler();
pih.setRent(host); //将真实角色放置进去!
Rent proxy = (Rent)pih.getProxy(); //动态生成对应的代理类!
proxy.rent();
}

}

核心:一个动态代理 , 一般代理某一类业务 , 一个动态代理可以代理多个类,代理的是接口!、

动态代理的好处

静态代理有的它都有,静态代理没有的,它也有!

  • 可以使得我们的真实角色更加纯粹 . 不再去关注一些公共的事情 .
  • 公共的业务由代理来完成 . 实现了业务的分工 ,
  • 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便 .
  • 一个动态代理 , 一般代理某一类业务
  • 一个动态代理可以代理多个类,代理的是接口!