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Proxy模式(代理[延迟]模式)

Proxy??

Proxy是“代理人”的意思,它指的是代替别人进行工作的人。代理实际上就是使用委托的机制,在代理的过程中你可以做点其他的事情,然后再来执行被代理对象的代码。

知识储备

1.什么时候使用:

GoF书(请参见附录E[GoF])在讲解Proxy模式时,使用了一个可以在文本中嵌入图形对象(例如图片等)的文本编辑器作为例子。为了生成这些图形对象,需要读取图片文件,这很耗费时间。因此如果在打开文档时就生成有所的图形对象,就会导致文档打开时间过长。所以,最好是当用户浏览至文本中各个图形对象时,再去生成它们的实例。这时,Proxy模式就有了用武之地。

2.有那些代理:

Virtual Proxy(虚拟代理)Virtual Proxy就是本章中学习的Proxy模式。只有当真正需要实例时,它才生成和初始化实例。Remote Proxy(远程代理)Remote Proxy可以让我们完全不必在意RealSubject角色是否在远程网络上,可以如同它在自己身边一样(透明性地)调用它的 方法。Java的RMI(RemoteMethodInvocation:远程方法调用)就相当于Remote Proxy。

Access Proxy Access Proxy 用于在调用RealSubject角色的功能时设置访问限制。例如,这种代理可以只允许指定的用户调用方法,而当其他用户调用方法时则报错。

静态代理1.使用委托机制代理人只代理他能解决的问题。当遇到他不能解决的问题时,还是会“转交”给本人去解决。这里的“转交”就是在本书中多次提到过的“委托”。从PrinterProxy类的print方法中调用real.print方法正是这种“委托”的体现。

    为了实现PrinterProxy类可以从printer类中分离出来作为独立的组件使用,而且只要是实现了Printable接口的类都可以扮演Proxy的角色。需要使用反射实例

private synchronized void realize(String classname) { if(real==null){ try { real = ((Printable) Class.forName(classname).newInstance()); }catch (ClassNotFoundException e){ System.out.println("没有发现"+classname); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } }}动态代理

在java的动态代理机制中,有两个重要的类或接口,一个是 InvocationHandler(Interface)、另一个则是 Proxy(Class),这一个类和接口是实现我们动态代理所必须用到的。首先我们先来看看java的API帮助文档是怎么样对这两个类进行描述的:InvocationHandler:

InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance. Each proxy instance has an associated invocation handler. When a method is invoked on a proxy instance, the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.

每一个动态代理类都必须要实现InvocationHandler这个接口,并且每个代理类的实例都关联到了一个handler,当我们通过代理对象调用一个方法的时候,这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的 invoke 方法来进行调用。我们来看看InvocationHandler这个接口的唯一一个方法 invoke 方法:Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

我们看到这个方法一共接受三个参数,那么这三个参数分别代表什么呢?

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwableproxy:  指代我们所代理的那个真实对象method:  指代的是我们所要调用真实对象的某个方法的Method对象args:  指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数

理清职责

实现一个带名字的打印机名字=====》》说明Printer || 表示带名字的打印机的类(本人)Printable || Printer和PrinterProxy的共同接口PrinterProxy || 表示带名字的打印机的类(代理人)Main ||测试程序行为的类

UML

类图:

时序图:

Code

Printable

public interface Printable { // 设置打印名字 void setPrinterName(String name); // 获取打印名字 String getPrinterName(); // 显示文字 void print(String string);}Printer

···public class Printer implements Printable{private String name;

public Printer() { heavyjob("正在生成Printer实例");}public Printer(String name) { this.name = name; heavyjob("正在生成Printer实例("+name+")");}/** * 模拟一个高负载任务 * @param string */private void heavyjob(String string) { System.out.println(string); for (int i = 0; i < 5; i++) { try { Thread.sleep(1000); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.print("."); }}@Overridepublic void setPrinterName(String name) { this.name=name;}@Overridepublic String getPrinterName() { return name;}@Overridepublic void print(String string) { System.out.println("==="+name+"==="); System.out.println(string);}

}

···

PrinterProxy

public class PrinterProxy implements Printable{ private String name; private Printer real; /** * 不论 setPrinterName 方法和getPrinterName 方法被调用多少次, * 都不会生成Printer类的实例。只有当真正需要本人时, * 才会生成printer类的实例(printerProxy类的调用者完全不知道是否生成了本人,也不用在意是否生成了本人)。 * @param name */ public PrinterProxy(String name) { this.name = name; } @Override public synchronized void setPrinterName(String name) { if(real!=null){ real.setPrinterName(name); } this.name=name; } @Override public String getPrinterName() { return name; } @Override public void print(String string) { realize(); real.print(string); } private synchronized void realize() { if(real==null) real=new Printer(name); }}public class MainT { public static void main(String[] args) { Printable p=new PrinterProxy("Tom"); System.out.println("现在是"+p.getPrinterName()); p.setPrinterName("Cat"); System.out.println("现在是"+p.getPrinterName()); p.print("我是 Tomcat"); }}结果:

现在是Tom现在是Cat正在生成Printer实例(Cat).....===Cat===我是 Tomcat

动态代理Code

public class Client { public static void main(String[] args) { Printable tom = new Printer("Tom"); DynamicProxy proxy = new DynamicProxy(tom); Printable o = (Printable) Proxy.newProxyInstance(proxy.getClass().getClassLoader(), tom.getClass().getInterfaces(), proxy); System.out.println(o.getClass().getName()); System.out.println("现在是"+o.getPrinterName()); o.print("Tomcat"); }}public class DynamicProxy implements InvocationHandler { private Object object; public DynamicProxy(Object object) { this.object = object; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("准备执行"); System.out.println("Method:" + method); Object o = method.invoke(object, args); System.out.println("执行完毕"); return o; }}public interface Printable { // 设置打印名字 void setPrinterName(String name); // 获取打印名字 String getPrinterName(); // 显示文字 void print(String string);}public class Printer implements Printable{ private String name; public Printer() { heavyjob("正在生成Printer实例"); } public Printer(String name) { this.name = name; heavyjob("正在生成Printer实例("+name+")"); } /** * 模拟一个高负载任务 * @param string */ private void heavyjob(String string) { System.out.println(string); for (int i = 0; i < 5; i++) { try { Thread.sleep(1000); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.print("."); } } @Override public void setPrinterName(String name) { this.name=name; } @Override public String getPrinterName() { return name; } @Override public void print(String string) { System.out.println("==="+name+"==="); System.out.println(string); }}, 1, 0, 9);