了解设计模式 之 结构模式(七) -- 代理模式

7. 代理模式(Proxy Pattern)

代理模式是一种很重要和常用的设计模式，就像它的名字一样，是关于对象的代理的，代理对象可以控制被代理对象的访问，实现某些特定的功能。

按照功能来划分，代理模式可以分为以下三种：

(1) 远程代理(Remote Proxy)
可以控制对远程对象的访问，Java平台的RMI就是这种代理方式的典型应用。

(2) 虚代理(Virtual Proxy)
可以控制对一个创建开销很大的对象的访问，最典型的做法是延迟对象的创建，直到真正需要使用的时候。另外也可以控制被代理对象创建前和创建时的行为，并在对象创建后将请求委托给实际的对象。

(3) 保护代理(Protection Proxy)
保护代理的用途主要是根据客户端的权限去控制对对象的访问。

在实现上，代理模式主要由3个部分组成：Subject，RealSubject，Proxy。其中RealSubject和Proxy都继承自Subject，而且Proxy中保存着RealSubject的引用，这样，Proxy就可以替代RealSubject来对Client的请求提供服务，实现一种类似"代理人"，"网关"或者"防火墙"的作用。

类图如下所示：


下面来分别举例子说明一下3种代理。

(1) 远程代理(Remote Proxy)
远程代理的最好例子就是RMI了，下面来举个RMI的简单例子。

首先是Subject，在RMI中叫远程接口，在这个接口中暴露出了给客户端调用的远程方法。

	public interface RemoteInterface extends Remote {

		public String sayHello(String name) throws RemoteException;

	}

然后是RealSubject，它继承自Subject，在RMI中，叫做远程实现，

	public class RealHelloObject extends UnicastRemoteObject implements RemoteInterface {

		/** UID */
		private static final long serialVersionUID = -1124450729017078955L;

		protected RealHelloObject() throws RemoteException {
			super();
		}

		@Override
		public String sayHello(String name) {
			return "hello " + name + "!";
		}

	}

这个实现就是打印出"hello"加上传给远程方法的参数。

RealHelloObject要继承自UnicastRemoteObject以提供一些远程的行为，当然也可以自己实现这些行为，不过继承自UnicastRemoteObject更加方便。
另外，由于UnicastRemoteObject的构造函数是会抛出异常的，所以在RealHelloObject中要强制实现一个构造函数并抛出RemoteException。

有了这两个类之后，首先对它们进行编译，然后对RealHelloObject使用rmic命令行工具生成存根(Stub)，这个是给客户端使用的，客户端调用Stub就像调用了同一个JVM Heap中的对象一样，其实请求已经转交了服务器端或同一台机器的另外一个JVM Heap。

这里可以说这个存根(Stub)就是RealSubject的代理(Proxy)了。

最后还有两个方法要写一下，分别为暴露远端接口的Server类和使用RMI的客户端类，

	public class RemoteServer {

		public static void main(String[] args) {
			try {
				RealHelloObject hello = new RealHelloObject();
				Naming.rebind("hello_from_rmi", hello);
				System.out.println("binding complete!");
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}

		}

	}

	public class Client {

		public static void main(String[] args) {
			try {
				RemoteInterface hello = (RemoteInterface) Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/hello_from_rmi");
				System.out.println(hello.sayHello("zddava"));
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

	}

然后，开启一个控制台窗口，输入命令"rmiRegistry"开启RMI注册服务，然后就可以运行RMI Server了，最后运行客户端就可以得到远程调用的结果了。

下面是控制台的一些截图：

首先是开启RMI注册服务：

C:\Documents and Settings\archer>rmiRegistry

然后是开启RMI Server：

	D:\temp>java -Djava.rmi.server.codebase=file:/D:\temp\  cn.archer.rmi.RemoteServer
	binding complete!

-Djava.rmi.server.codebase这个参数指明了远程对象的类路径。

最后是调用客户端：

	D:\temp>java cn.archer.rmi.Client
	hello zddava!

(2) 虚代理(Virtual Proxy)

虚代理的例子可以举一个延迟加载的例子。

首先还是Subject接口

	public interface Subject {
		public void operate();

	}

然后定义一个被代理的RealSubject，假设这个创建它的实例需要很大的开销，

	public class BigObject implements Subject {

		@Override
		public void operate() {
			System.out.println("do a lot of things");
		}

	}

接着是一个代理对象，

	public class Proxy implements Subject {

		private BigObject proxyObject = null;

		@Override
		public void operate() {
			if (proxyObject == null) {
				proxyObject = new BigObject();
			}

			proxyObject.operate();
		}

	}

最后，是客户端，

	public class Client {
		
		public static void main(String[] args) {
			Subject proxy = new Proxy();

			// 许多其他操作

			proxy.operate();
		}
		
	}

这样，就实现了对象的延迟加载，通过延迟加载，可以减少开销比较大的对象的存活时间，增加了效率。

(3) 保护代理(Protection Proxy)

保护代理可以保护对某些敏感资源的访问，达到控制客户端访问权限的目的。我们来举个例子如下：

	public interface Resource {

		public String readResource();

	}

	public class SecretResource implements Resource {

		@Override
		public String readResource() {
			return "top secret";
		}

	}

	public class ResourceProxy implements Resource {

		private Resource resource;

		public ResourceProxy() {
			resource = new SecretResource();
		}

		@Override
		public String readResource() {
			if (isPermissionAccess) {
				return resource.readResource();
			}
			return null;
		}

		public boolean isPermissionAccess(){
			if(...){
				return true;
			}else{
				return false;
			}
		}
		
	}

这样，通过ResourceProxy就实现了对受限资源SecretResource的访问权限控制。