在有些情况下,一个客户不能或者不想直接访问另一个对象,这时需要找一个中介帮忙完成某项任务,这个中介就是代理对象。例如,购买火车票不一定要去火车站买,可以通过 12306 网站或者去火车票代售点买。又如找女朋友、找保姆、找工作等都可以通过找中介完成。
在软件设计中,使用代理模式的例子也很多,例如,要访问的远程对象比较大(如视频或大图像等),其下载要花很多时间。还有因为安全原因需要屏蔽客户端直接访问真实对象,如某单位的内部数据库等。
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现
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。
1. 模式的结构
代理模式的主要角色如下。
- 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。
- 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。
- 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。
2. 模式的实现
代理模式的实现代码如下:
package proxy;
public class ProxyTest
{
public static void main(String[] args)
{
Proxy proxy=new Proxy();
proxy.Request();
}
}
//抽象主题
interface Subject
{
void Request();
}
//真实主题
class RealSubject implements Subject
{
public void Request()
{
System.out.println("访问真实主题方法...");
}
}
//代理
class Proxy implements Subject
{
private RealSubject realSubject;
public void Request()
{
if (realSubject==null)
{
realSubject=new RealSubject();
}
preRequest();
realSubject.Request();
postRequest();
}
public void preRequest()
{
System.out.println("访问真实主题之前的预处理。");
}
public void postRequest()
{
System.out.println("访问真实主题之后的后续处理。");
}
}
程序运行的结果如下:
访问真实主题之前的预处理。
访问真实主题方法...
访问真实主题之后的后续处理。
代理模式的应用场景
前面分析了代理模式的结构与特点,现在来分析以下的应用场景。
- 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。
代理模式的扩展
1.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
**
* @author gnehcgnaw
* @date 2018/11/5 19:29
*/
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
* @author gnehcgnaw
* @date 2018/11/5 19:26
*/
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
* @author gnehcgnaw
* @date 2018/11/7 20:26
*/
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();
}
}
2.CGLIB作为一个开源项目,其代码托管在github,地址为:https://github.com/cglib/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:
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
参考于:http://c.biancheng.net/view/1359.html