代理模式

代理模式

  • 代理模式：也被称为委托模式，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问（Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it）。

  • 代理模式的通用类图中包含三种角色，抽象主体角色（Subject）、具体主题角色（RealSubject）、代理主题角色（Proxy），其通用类图如下：

    1. Subject抽象主体角色：可以使抽象类也可以是接口，是一个普通的业务类型定义。
    2. RealSubject具体主题角色：也叫做被委托角色、被代理角色，是业务逻辑的具体执行者。
    3. Proxy代理主题角色：也叫做委托类、代理类，它负责对真实角色的应用，把所有抽象主题类定义的方法限制委托给真实主题角色实现，并且在真实主题角色处理完成前后做预处理和后处理工作
    • 代理模式通用类图的代码如下：
    • public interface Subject{
    public void request();
}

public class RealSubject implements Subject{

    @Override
    public void request() {
        // TODO Auto-generated method stub
        //具体的业务逻辑处理
    }    
}

public class Proxy implements Subject{
    private Subject subject = null;
    public Proxy(Subject subject){
        this.subject = subject;
    }
    @Override
    public void request() {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.before();
        subject.request();
        this.after();
    }
    private void after() {
        //预处理
    }
    private void before() {
        //后处理
    }
}

  • 代理模式的优点

    1. 职责清晰：真实角色就是实现实际的业务逻辑，不用关心其他非本职工作的事务，通过后期代理完成非本职工作。
    2. 高扩展性：具体主题角色可以随时发生变化，只要它实现了接口，而不用关心它如何变化，只要接口没变，代理类可以在完全不做修改的情况下使用。
    3. 智能化：通过动态代理的方式实现在编码阶段不需要知道代理的对象。

  • 代理模式的具体应用

    • 普通代理模式，在该模式下调用者只知道代理而不用知道真实角色，屏蔽了真实角色的变更对高层模块的影响，在实际项目中，一般都是通过约定来禁止new一个真实的角色。
    • 普通代理模式的实例类图如下：

    • 具体源码如下，通过GamePlayerProxy的构造函数中创建被代理者对象。
    • public interface IGamePlayer {
    public void login(String userName, String passwd);
    public void killBoss();
    public void upgrade();
}

public class GamePlayer implements IGamePlayer{
    public GamePlayer(IGamePlayer _proxy) throws Exception{
        if(_proxy == null)  //检查代理类是否能创建真是角色对象
            throw new Exception("该代理不成代理该类");
    }
    @Override
    public void login(String userName, String passwd) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(userName + "登入游戏");
    }
    @Override
    public void killBoss() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.print("在打怪");
    }

    @Override
    public void upgrade() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("升级");
    }
}

public class GamePlayerProxy implements IGamePlayer{
    private IGamePlayer gameplayer = null;
    public GamePlayerProxy(){
        try {
            this.gameplayer = new GamePlayer(this);
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    @Override
    public void login(String userName, String passwd) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.gameplayer.login(userName, passwd);
    }

    @Override
    public void killBoss() {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.gameplayer.killBoss();
    }

    @Override
    public void upgrade() {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.gameplayer.upgrade();
    }

}

public class Client{
    public static void main(String[] args){
        IGamePlayer proxy = new GamePlayerProxy();
        proxy.login("Danny", "passwd");
        proxy.killBoss();
        proxy.upgrade();
    }
}
    • 强制代理模式，该模式是通过真实角色查找到代理模式，其通用类图比普通代理类图只在接口处增加了getProxy()方法，其实例类图如下：

    • 具体源码如下，其中通过GamePlayer的getProxy()方法取得代理，并且在GamePlayer私有方法isProxy()中增加了判断是否是通过代理访问方法
    • public interface IGamePlayer {
    public void login(String userName, String passwd);
    public void killBoss();
    public void upgrade();
    public IGamePlayer getProxy();
}

public class GamePlayer implements IGamePlayer{
    private IGamePlayer proxy = null;
    @Override
    public void login(String userName, String passwd) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(this.isProxy())
            System.out.println(userName + "登入游戏");
        else
            System.out.println("请通过代理访问游戏");
    }
    @Override
    public void killBoss() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(this.isProxy())
            System.out.print("在打怪");
        else
            System.out.println("请通过代理访问游戏");
    }

    @Override
    public void upgrade() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(this.isProxy())
            System.out.println("升级");
        else
            System.out.println("请通过代理访问游戏");
    }
    @Override
    public IGamePlayer getProxy() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(this.proxy == null)
            this.proxy = new GamePlayerProxy(this);
        return this.proxy;
    }
    private boolean isProxy(){
        StackTraceElement[] stack = Thread.currentThread().getStackTrace();
        for(int i = 0; i < stack.length; i++){
            String name = stack[i].getClassName();
            if(name.contains("Proxy") && this.proxy != null)
                return true;
        }
        return false;
    }
}

public class GamePlayerProxy implements IGamePlayer{
    private IGamePlayer gameplayer = null;
    protected GamePlayerProxy(IGamePlayer player){
        this.gameplayer = player;
    }
    @Override
    public void login(String userName, String passwd) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.gameplayer.login(userName, passwd);
    }

    @Override
    public void killBoss() {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.gameplayer.killBoss();
    }

    @Override
    public void upgrade() {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.gameplayer.upgrade();
    }
    @Override
    public IGamePlayer getProxy() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this;
    }
}

public class Client {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        IGamePlayer player = new GamePlayer();
        IGamePlayer proxy = player.getProxy();
        proxy.login("Danny", "passwd");
        proxy.killBoss();
        proxy.upgrade();
    }
}
    • 代理类可以为真实角色预处理消息、过滤消息、转发消息、事后处理等功能。代理类不仅仅可以有自己的运算方法，通常情况下代理的职责并不单一，它可以组合其它的真实角色，也可是实现自己的职责，如计费等。如下是代理实现计费的通用类图：

    • 动态代理：在实现阶段不用关心代理谁，而在运行阶段才指定代理哪个对象，现在的面向切面编程（Aspect Oriented Programming）就是采用了动态代理的机制。在该类图中增加了一个InvocationHandler接口和GamePlayer类，作用就是产生一个对象的代理对象，其中InvocationHandler是JDK提供的动态代理接口，对被代理的方法进行代理，其具体实例类图如下：

    • 实例类图的源码如下：
    • public class GamePlayerIH implements InvocationHandler{
    //被代理的实例
    private Object obj = null;
    public GamePlayerIH(Object obj){
        this.obj = obj;
    }
    //返回一个代理对象
    public Object bind(){
        return Proxy.newProxyInstance(this.obj.getClass().getClassLoader(), this.obj.getClass().getInterfaces(), this);
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)    //调用被代理的方法
            throws Throwable {
        // TODO Auto-generated method stub
        Object result = method.invoke(this.obj, args);
              if(method.getName().equalsIgnoreCase("login")){
                   System.out.println("代练登入游戏");
              }
              return result;
    }
}

public class Client{

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        IGamePlayer player = new GamePlayer();
        IGamePlayer proxy = (IGamePlayer)new GamePlayerIH(player).bind();
        proxy.login("zhangsan", "passwd");
        proxy.killBoss();
        proxy.upgrade();
    }
}
    •  动态代理的通用类图如下：

很简单的两条独立发展的路线，动态代理实现代理的职责，具体的业务逻辑RealSubject实现相关的逻辑功能，两者之间没有必然的耦合。通知从另一个切面切入，最终在高层模块也就是Client进行耦合，完成逻辑的封装任务。

    • 如下是通用类图中的MyInvacationHandler、DynamicProxy和Client的代码：
    • public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
    //被代理的实例
    private Object obj = null;
    public MyInvocationHandler(Object obj){
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        // TODO Auto-generated method stub
        Object result = method.invoke(this.obj, args);
        return result;
    }
}

public class DynamicProxy <T>{
    public static <T> T newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h){
        if(true){
            (new BeforeAdvice()).exec();
        }
        return (T) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, h);
    }
}

public class Client {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        IGamePlayer player = new GamePlayer();
        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(player);
        IGamePlayer proxy = DynamicProxy.newProxyInstance(player.getClass().getClassLoader(), player.getClass().getInterfaces(), handler);
        proxy.killBoss();
    }
}

      动态代理调用过程示意图如下：

  • 最佳实践

要实现动态代理的首要条件是：被代理类必须实现一个接口，当然也有很多技术如CGLIB可以再不实现接口的情况下实现动态代理的方式。

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