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Eric.Yan
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设计模式感触之代理模式应用

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题记:

 

关于这篇文章,我想说,写的很好,浅显易懂,如果你刚好要用到这个模式,此文章绝对会助你一臂之力!

 

 

如果说看完设计模式之后,哪个模式最让我印象深刻和半醉半醒,那一定就是代理模式(Proxy)。代理模式看似非常简单,很直接,应用的也很广泛,然而,放下书,去使用的时候,可能是由于动态代理和远程代理实现的细节还没弄清,忽然发现,代理模式究竟为哪般还是模糊的。此处记录和总结下我所理解的代理模式,本部分主要是基础部分。

 

1 面向对象设计之路---使用面向对象设计原则

1.1 初始设计

学习程序设计,还是以程序的语言来说吧:

我们有一个接口Callable

 

public interface Callable { public void call(); }

现在我们有一个实现类Phone

 

public class Phone implements Callable { @Override public void call() { System.out.println("Phone is calling ..."); } //Other Phone methods }

OK,现在工作的很好,能完成要求的所有功能。

 

1.2 需求扩展

这时候,出现了一个新的需求,就是需要对Phone的所有动作进行计时,以对最终的收费提供依据,这时候有三种解决方案:

A 如果有源码,直接修改Phone:一种可能的实现可能是如下形式:

 

public class Phone implements Callable { @Override public void call() { long startTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("Phone is calling ..."); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("Call duration = " + (endTime - startTime)); } //Other Phone methods }

B不幸的是,我们没有源代码可以修改,可以采用继承的方式来解决:可能的实现如下:

 

public class Phone2 extends Phone { @Override public void call() { long startTime = System.currentTimeMillis(); super.call(); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("Call duration = " + (endTime - startTime)); } }

C 除开AB之外,我们还有一种方式来达到目的,那就是使用聚合来完成:示例如下

 

public class Phone3 implements Callable { private Callable phone; public Phone3(Callable phone) { this.phone = phone; } @Override public void call() { long startTime = System.currentTimeMillis(); phone.call(); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("Call duration = " + (endTime - startTime)); } }

ABC三种方法对比,很容易发现

A的做法最是糟糕,完全破坏了伟大程序员缔造伟大程序的美感,破坏了面向对象设计的第一大原则:开闭原则:软件实体应该对扩展开放,对修改关闭OK,类似于A的做法以后不再出现了。

 

B的做法使用了面向对象语言里面的继承,相对于A来说,那是大大的进化了,也没有破坏开闭原则,但有一点,如果我们需要对Phonecall职责再加强一下,需要记录日志,那么采用继承的话,在Java中由于只支持单继承,因此需要再次从Phone2继承,容易造成类的爆炸,如此下去,会造成很多很多类和很长很长的继承链。

 

C的做法采用了对象聚合,在解决上述的新问题时,只需要再次聚合下Phone3就可以解决了,聚合比继承更好的优势主要体现在扩展性上,继承不够灵活,能更好的提高类的复用性。这也是面向对象设计的一大原则之一:合成/聚合复用原则:尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。

 

仔细观察,聚合为什么会具有更强的能力呢,这里主要是在Phone3里面传入的是Callable接口,因此非常灵活,其实这是另外一个面向对象设计原则:依赖反转原则:要依赖于抽象,不要依赖与具体。另外一种说法是:要针对接口编程,不要针对实现编程。

 

2 代理模式的基本形式

代理,按其字面意义来说,就是指代替其他人做他们该做的事情,广泛的来讲,上述的继承和聚合方式实现都是代理的形式,继承中,子类将call的行为交给父类处理,聚合中,将具体的call行为交给引用的类处理。

GoF提出的设计模式中,代理模式是这样定义的:

对其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

它的UML模型如下:

 

由此可见,代理与真实对象实现了同一个接口,对真实对象的请求事实上是通过代理来处理的。也可以说明前面所述的继承与聚合事实上也是一种代理。

 

3 代理模式的应用形式

远程代理:可以为一个不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象;

虚拟代理:根据需要创建一个资源消耗较大的对象,使得此对象只在需要时才会被真正创建;

保护代理:基于访问权限可以控制对一个对象的访问;

 

4 代理模式的动态代理

上面所述的都属于静态代理,但代理模式的一大犀利之处就是其也能实现动态代理,即在运行时动态决定真实的被代理对象。

Java自身提供了实现动态代理的结构,自定义动态代理类,只需要使用java.lang.reflect包下面的InvocationHandler, ProxyMethod三个类就可以了,下面看一个简单的例子:

 

public class FirstInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object o; public FirstInvocationHandler(Object phone) { this.o = phone; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("Invoke start!"); method.invoke(o, args); System.out.println("Invoke completed!"); return null; } }

 

下面只需要调用就可以了,给个测试例子:

 

public class TestJavaProxy { public static void main(String[] args) { Phone phone = new Phone(); Callable proxyPhone = (Callable) Proxy.newProxyInstance(phone.getClass().getClassLoader(), phone.getClass().getInterfaces(), new FirstInvocationHandler(phone)); proxyPhone.call(); Date date = new Date(); Serializable proxyDate = (Serializable)Proxy.newProxyInstance(date.getClass().getClassLoader(), date.getClass().getInterfaces(), new FirstInvocationHandler(date)); proxyDate.toString(); } }

通过例子,将可以发现,我们可以自由实现我们需要的代理,只需要能传递正确的classLoaderinterfacesargs,就能被代理到,这对于具有通用增强功能方法的尤其有意义,比如在典型的日志记录、事务管理、权限等控制上非常灵活。

 

5 代理模式的其他

本节主要论述代理模式中的一些应用,对JDK的动态代理也做了一些例子,关于更深层次的代理感触请查看下一节。

 

reference link:

http://www.linuxso.com/architecture/15869.html

 

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