设计模式——(12)代理模式

wuchangjian2021-11-07 13:21:11编程学习

1、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。

2、UML类图

  • 抽象主题角色(Subject):声明了目标对象和代理对象的共同接口,这样一来在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。

  • 具体主题角色(RealSubject):也称为委托角色或者被代理角色。定义了代理对象所代表的目标对象。 

  • 代理主题角色(Proxy):也叫委托类、代理类。代理对象内部含有目标对象的引用,从而可以在任何时候操作目标对象;代理对象提供一个与目标对象相同的接口,以便可以在任何时候替代目标对象。代理对象通常在客户端调用传递给目标对象之前或之后,执行某个操作,而不是单纯地将调用传递给目标对象。  

  • 代理模式又分为静态代理和动态代理。静态代理是由程序猿创建或特定工具自动生成源代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了。动态代理是在程序运行时,通过运用反射机制动态的创建而成

3、静态代理

(1)、定义

静态代理是由程序猿创建或特定工具自动生成源代码,再对其编译。在程序运行前,代理类的.class文件就已经存在了。

静态代理在使用时,需要定义接口或者代理父类,被代理对象(即目标对象)与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类。

(2)、实例

抽象角色subject

public interface Subject
{
    void operate();
}

具体角色RealSubject

public class RealSubject implements Subject
{
    @Override
    public void operate()
    {
        System.out.println("RealSubject");
    }
}

代理角色Proxy

public class Proxy implements Subject
{
    private Subject subject = null;
 
    @Override
    public void operate()
    {
        if(subject == null)
            subject = new RealSubject();
        System.out.print("I'm Proxy, I'm invoking...");
        this.subject.operate();
    }
}

测试

        Subject subject = new Proxy();
        subject.operate();

(3)、优点

在不修改目标对象的功能前提下,能通过代理对象对目标功能进行扩展

(4)、缺点

因为代理对象和目标对象都要实现同一个接口,所以会出现很多代理类

4、动态代理

(1)、定义

动态代理是在程序运行时,通过运用反射机制动态的创建而成。

(2)、JDK动态代理

Jdk的动态代理是基于接口的。现在想要为RealSubject这个类创建一个动态代理对象,Jdk主要会做一下工作:

  1. 获取RealSubject上的所有接口列表

  2. 确定要生成的代理类的类名,默认为:com.sun.proxy.$ProxyXXXX;

  3. 根据需要实现的接口信息,在代码中动态创建该Proxy类的字节码;

  4. 将对应的字节码转换为对于的class对象;

  5. 创建InvocationHandler实例handler,用来处理Proxy所有方法的调用;

  6. Proxy的class对象以创建的handler对象为参数,实例化一个proxy对象;

(3)、实例

修改代理类Proxy

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
public class ProxyHandler implements InvocationHandler
{
    Object obj = null;
 
    public Object newProxyInstance(Object realObj){
        this.obj = realObj;
        Class<?> classType = this.obj.getClass();
        return Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(), classType.getInterfaces(), this);
    }
 
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
    {
        System.out.print("I'm Proxy, I'm invoking...");
        method.invoke(obj, args);
        System.out.println("invoke end!");
        return null;
    }
}

测试

        Subject subject = (Subject) new ProxyHandler().newProxyInstance(new RealSubject());
        subject.operate();

(4)、优点

JDK自带,不用额外导入Jar包

(5)、缺点

真实对象必须实现接口,底层运用反射机制效率低下。

5、应用场景

  • 远程代理,这种方式通常是为了隐藏目标对象存在于不同地址空间的事实,方便客户端访问。例如,用户申请某些网盘空间时,会在用户的文件系统中建立一个虚拟的硬盘,用户访问虚拟硬盘时实际访问的是网盘空间。

  • 虚拟代理,这种方式通常用于要创建的目标对象开销很大时。例如,下载一幅很大的图像需要很长时间,因某种计算比较复杂而短时间无法完成,这时可以先用小比例的虚拟代理替换真实的对象,消除用户对服务器慢的感觉。

  • 安全代理,这种方式通常用于控制不同种类客户对真实对象的访问权限。

  • 智能指引,主要用于调用目标对象时,代理附加一些额外的处理功能。例如,增加计算真实对象的引用次数的功能,这样当该对象没有被引用时,就可以自动释放它。

  • 延迟加载,指为了提高系统的性能,延迟对目标的加载。例如,Hibernate 中就存在属性的延迟加载和关联表的延时加载。

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