设计模式之代理模式

代理模式(Proxy)为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问 。

场景:随着移动支付业务的扩展,交电话费不在需要跑到营业厅缴纳,使用支付宝、微信、网上银行等网上支付渠道就可以足不出户轻松缴纳电话费。

角色

  • 抽象主题角色(Subject) 主要用来声明代理类和真实类的共同接口。代理类和真实类都需要实现该接口。例如:缴纳电话费。

  • 代理主题角色(ProxySubject)。(含有对真实主题的引用),通常在调用真实主题的方法前后加入些其他的操作, 这是目的所在。例如:网上银行。

  • 真实主题角色(RealSubject)。需要真实引用的那个角色。例如:缴费人。

// Subject抽象主题角色:

public interface class PhonePay {

        //手机号码及缴纳金额

         void pay(String phoneNo,double money);

}

// RealSubject 真实主题角色:

public class SomeonePhonePay implements PhonePay {

       //手机号码及缴纳金额

       public void pay(String phoneNo,double money) {

           //此处可以调用运营商充值接口。

            System.out.println(“ 为手机号为: “ +phoneNo + ” 充值 “+ money);

       }

}

// ProxySubject代理主题角色:

public class BankPhonePay extends PhonePay {

    private PhonePay someone;

    public void pay(String ,double money)    {

        String id = beforRequest(phoneNo,money);

          someone.pay(phoneNo,money);

          afterRequest(phoneNo, id);

    }

    private void beforRequest(String phoneNo ,money)    {

              someone = new SomeonePhonePay();

              System.out.println(phoneNo + " login Web Bank");

            System.out.println(“ 提取需要充值的转账金额,并生成流水ID");

            return id;

    }

    private void afterRequest(String phoneNo , id)    {

            System.out.println(“ 依照ID确认转账成功。");

               System.out.println(phoneNo + " after request,logout");

    }

}

上面一种是普通代理,还有一种强制代理。强制代理在代理模式中比较另类,一般的思维都是通过代理找到真实的角色,但是强制代理却是要“强制” 你必须通过真实角色查找到代理角色,否则你不能访问,不管是通过代理类还是通过直接new一个主题角色类,都不能访问,只有通过真实角色指定的代理类才可以访问,也就是说由真实角色管理代理角色,可以这样讲就是new了一个真实角色的对象,返回的却是代理角色。

场景:一天,A找局长办一件事情,但是局长当天的行程安排很满,只能指定秘书完成。这样只有秘书才是局长指定的代理,其他任何人都无法替代。

public interface Subject{

    void doRequest();

    Subject getProxy(); //指定代理

}

public class ProxySubject implements Subject{

    private Subject proxy = null;

    public ProxySubject(Subject proxy){

           this.proxy = proxy;

     }

     public void doRequest(){

           proxy.doRequest();

      }

     // 代理的代理暂时还没有,就是自己 

     public Subject getProxy(){

          return this;

      }

}

public class RealSubject implements Subject {

    private Subject proxy = null; // 指定的代理是谁

    public void doRequest(){

        if (proxy != null){

            System.out.println("do Request");

        } else{

            System.out.println("please use proxy,refuse doing this request");

       }

   }

   public Subject getProxy(){

      this.proxy = new ProxySubject(this);

      return proxy;

   }

}

public class Client{

     public static void main(String[] args)     {

          Subject playerR = new RealSubject();

          playerR.doRequest();// 不可以直接使用 需要由指定的代理完成

          playerR.getProxy().doRequest();// 由代理可以完成

           // 在代理中即使指定真实对象,但是由于不是由真实对象指定的依然不能完成

          Subject playerR1 = new RealSubject();

          Subject playerP = new ProxySubject(playerR1);

          playerP.doRequest();

          //代理即使获取代理依然无法执行

          playerP.getProxy().doRequest();

     }

}

代理模式使用场景

  • 远程代理(Remote Proxy ):该代理可以让客户端透明地引用一个存在于不同地址空间(远程或本地)的对象。 Java中的RMI技术是远程调用和webservice服务就是典型的远程代理模式,客户并不知道网络访问细节(访问本地还是远程网络),代理对象对外屏蔽了网络通讯细则。

  • 保护代理(Protection Proxy)控制对RealSubject对象的访问。可以实现给不同的用户提供不同级别的使用权限。保护代理可以在运行时间对用户的有关权限进行检查,然后在核实后决定将调用传递给被代理的对象,应用于权限控制。

  • 虚拟代理(Virtual Proxy):该代理允许一个对象只有在真正被用到时才被创建。 hibernate中的懒加载。或文档中有非常大的图片,为了保证文档打开速度,在打开文档的时候并不真正创建图片对象,只有当用到图片的时候,才会去创建图片对象, 百度文库的预览。

  • 防火墙代理(Firewall Proxy):保护目标对象不受某些不良客户端的侵害。

  • 同步代理(Synchronization Proxy): 使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突,提供并发控制。

  • 对象拷贝延迟代理(Copy-on-Write Proxy):该代理可以延迟一个对象的拷贝操作到客户调用里,它是Virtual Proxy模式的一种特殊情况。一般来说,对象的深度克隆是一个高开销的动作,该代理可以让这个动作延迟,只有对象被用到的时候才被克隆。比如,有一个很大的Collection,具体如hashtable,有很多客户端会并发同时访问它。其中一个特别的客户端要进行连续的数据获取,此时由于是针对clone 出来的对象操作,如果原来的母体被其他客户端操作修改了,那么对clone出来的对象操作就没有意义了。可以等其他客户端修改完成后再进行clone,也就是说,这个特别的客户端先通过调用一个叫clone的方法来进行一系列数据获取操作。但实际上没有真正的进行对象拷贝,直至有其他客户端修改了这个对象Collection。

  • 智能引用代理(Smart Reference Proxy):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。

  • 缓存代理(Cache Proxy): 为创建时高开销的对象提供缓存,以供多客户端共享。如数据库代理,客户端进行Sql查询时,并不访问数据库,而是通过与数据库代理之间进行交互,如果数据库代理中没有缓存数据,才真正去数据库查询。

Java实现代理的方式分为静态代理和动态代理,动态代理又分为基于jdk的动态代理和基于cglib的动态代理。

JAVA代理机制之静态代理:静态代理在使用时,需要定义接口或者父类,被代理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。

//Subject

public interface IUserDao {

    void save();

}

//realSubject

public class UserDao implements IUserDao {

    public void save() {

        System.out.println("----已经保存数据!----");

    }

}

//代理对象,静态代理 proxySubject

public class UserDaoProxy implements IUserDao{

    //接收保存目标对象

    private IUserDao target;

    public UserDaoProxy(IUserDao target){

        this.target=target;

    }

    public void save() {

        System.out.println("开始事务...");

        target.save();//执行目标对象的方法

        System.out.println("提交事务...");

    }

}

public class App {

    public static void main(String[] args) {

        //目标对象

        UserDao target = new UserDao();

        //代理对象,把目标对象传给代理对象,建立代理关系

        UserDaoProxy proxy = new UserDaoProxy(target);

        proxy.save();//执行的是代理的方法

    }

}

优点:可以做到在不修改目标对象的功能前提下,对目标功能在代理类中完成扩展。

缺点:  因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口,所以会有很多代理类,类太多.同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护。

JAVA代理机制之基于JDK的动态代理

动态代理有以下特点:

  • 代理对象,不需要实现接口。

  • 代理对象的生成,是利用JDK的API,动态的在内存中构建代理对象(需要我们指定创建代理对象/目标对象实现的接口的类型) ,利用Java反射机制实现。

  • 动态代理也叫做:JDK代理,接口代理。

  • JDK中生成代理对象的API,代理类所在包:java.lang.reflect.Proxy。

  • JDK实现代理只需要使用newProxyInstance方法即可。

  • 通过实现接口的方式 -> JDK动态代理

//Subject

public interface IUserDao {

    void save();

}

//realSubject

public class UserDao implements IUserDao {

    public void save() {

        System.out.println("----已经保存数据!----");

    }

}

public class ProxyFactory{   //proxy不需要继承接口

    //维护一个目标对象

    private Object target;

    public ProxyFactory(Object target){

        this.target=target;

    }

   

//给目标对象生成代理对象,并将要实现的动作,原接口的声明,通过匿名类的方式实现。

    public Object getProxyInstance(){

        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),   

                                                     target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {

                    @Override

                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

                        System.out.println("开始事务2");

                        //执行目标对象方法

                        Object returnValue = method.invoke(target, args);

                        System.out.println("提交事务2");

                        return returnValue;

                    }

                }

        );

    }

}

public class App {

    public static void main(String[] args) {

        // 目标对象

        IUserDao target = new UserDao();

        System.out.println(target.getClass());

        // 给目标对象,创建代理对象

        IUserDao proxy = (IUserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        // class $Proxy0   内存中动态生成的代理对象

        System.out.println(proxy.getClass());

        // 执行方法   【代理对象】

        proxy.save();

    }

}

代理对象不需要实现接口,但是目标对象一定要实现接口,否则不能用动态代理。

public class ProxyFactory implements InvocationHandler {   

    //proxy不需要继承需要代理实现的接口,但需要继承InvocationHandler类来简化instance

    //维护一个目标对象

    private Object target;

    public ProxyFactory(Object target){

        this.target=target;

    }

    @Override

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        System.out.println("开始事务2");

        //执行目标对象方法

       Object returnValue = method.invoke(target, args);

       System.out.println("提交事务2");

       return returnValue;

   }

}

public class App {

    public static void main(String[] args) {

         IUserDao target = new UserDao();

         System.out.println(target.getClass());

        InvocationHandler subjectProxy = new SubjectProxy(target);

        IUserDao proxyInstance = (IUserDao)  

                                            Proxy.newProxyInstance(subjectProxy.getClass().getClassLoader(),

                                            target.getClass().getInterfaces(), subjectProxy);

         proxyInstance.save();

    }

}

JAVA代理机制之基于CGILB的动态代理   

静态代理和基于JDK的动态代理模式都是要求目标对象是实现一个接口的目标对象,但是有时候目标对象只是一个单独的对象,并没有实现任何的接口,这个时候就可以使用以目标对象子类的方式类实现代理,这种方法就叫做:Cglib代理

  • 通过继承类的方式 -> CGLIB动态代理

  • Cglib代理,也叫作子类代理,它是在内存中构建一个子类对象从而实现对目标对象功能的扩展。

  • Cglib子类代理实现方法:

  • 代理的类不能为final,否则报错。

  • 目标对象的方法如果为final/static,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额外的业务方法。

//realSubject

public class UserDao {

    //subject简化成方法而不是接口

    public void save() {

        System.out.println("----已经保存数据!----");

    }

}

//proxysbuject

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{

    //维护目标对象

    private Object target;

    public ProxyFactory(Object target) {

        this.target = target;

    }

//给目标对象创建一个代理对象

    public Object getProxyInstance(){

        //1.工具类

        Enhancer en = new Enhancer();

        //2.设置父类

        en.setSuperclass(target.getClass());

        //3.设置回调函数

        en.setCallback(this);

        //4.创建子类(代理对象)

        return en.create();

    }

    @Override

    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {

        System.out.println("开始事务...");

        //执行目标对象的方法

        Object returnValue = method.invoke(target, args);

        System.out.println("提交事务...");

        return returnValue;

    }

}

public class App {

       public static void main(String[] args){

        //目标对象

        UserDao target = new UserDao();

        //代理对象

        UserDao proxy = (UserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

        //执行代理对象的方法

        proxy.save();

    }

}


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