设计模式 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。

应用实例： 1、Windows 里面的快捷方式。 2、猪八戒去找高翠兰结果是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空，所以说孙悟空是高翠兰代理类。 3、买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点。 4、一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来代替现金，并提供对签发人账号上资金的控制。 5、spring aop。

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

A remote proxy provides a local representative for an object in a different address space.为远程对象提供一个本地的代理对象， 典型的例子如RMI， EJB，local bean 为remote 接口对象提供一个stub

2、虚拟代理

A virtual proxy creates expensive objects on demand.允许内存开销较大的对象在需要的时候创建。只有我们真正需要这个对象的时候才创建。

3、Copy-on-Write 代理

用来控制对象的复制，方法是延迟对象的复制，直到客户真的需要为止。是虚拟代理的一个变体。

4、保护（Protect or Access）代理

A protection proxy controls access to the original object. Protection proxies are useful when objects should have different access rights.为不同的客户提供不同级别的目标对象访问权限

5、Cache代理

为开销大的运算结果提供暂时存储，它允许多个客户共享结果，以减少计算或网络延迟。

6、防火墙（Firewall）代理

控制网络资源的访问，保护主题免于恶意客户的侵害。

7、同步化（Synchronization）代理

在多线程的情况下为主题提供安全的访问。

8、智能引用（Smart Reference）代理

 A smart reference is a replacement for a bare pointer that performs additional actions when an object is accessed。当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，比如将对此对象调用的次数记录下来等。

9、复杂隐藏(Complexity HidingProxy)代理

用来隐藏一个类的复杂集合的复杂度，并进行访问控制。有时候也称为外观代理(Façade Proxy)，这不难理解。复杂隐藏代理和外观模式是不一样的，因为代理控制访问，而外观模式是不一样的，因为代理控制访问，而外观模式只提供另一组接口。

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

我们将创建一个 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。

                                 设计模式 代理模式

步骤 1

创建一个接口。

Image.java

public interface Image {
   void display();
}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

RealImage.java

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);
   }
}

ProxyImage.java

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();
   }
}

步骤 3

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

ProxyPatternDemo.java

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();  
   }
}

步骤 4

执行程序，输出结果：

Loading test_10mb.jpg
Displaying test_10mb.jpg

Displaying test_10mb.jpg

JAVA中应用

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：

a) 接口：Subject.java

public interface Subject {
    public int sellBooks();

    public String speak();
}

b)真实对象：RealSubject.java

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";
    }
}

c)处理器对象：MyInvocationHandler.java

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 ;
        }
    }
}

d)调用端：Main.java

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。

CGLIB作为一个开源项目，其代码托管在github，地址为：https://github.com/cglib/cglib

代码：

需要代理的类

package cn.cpf.pattern.structure.proxy.cglib;
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

package cn.cpf.pattern.structure.proxy.cglib;

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();
    }
}

测试方法:

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();
    }
}

运行结果:

###   before invocation
工程师正在吃饭
###   end invocation

 

相关文章：

猜你喜欢
相关资源
相似解决方案
热门标签
Java Python linux javascript Mysql C# Docker 算法 前端 SpringBoot Redis Vue spring 设计模式 .net core .net kubernetes c++ 数据库 数据结构 大数据 js 机器学习 微服务 Android Go 程序员 面试 JVM ASP.net core 云原生 人工智能 后端 PHP git CSS golang k8s Nginx Django mybatis 深度学习 多线程 React 架构 devops 爬虫 云计算 Spring Boot LeetCode