设计模式之代理模式

代理模式:给某一对象提供代理对象,并由代理对象控制具体对象的引用.

代理,指的就是一个角色代表另一个角色采取行动,就象生活中,一个红酒厂商,是不会直接把红酒零售客户的,都是通过代理来完成他的销售业务的.而客户,也不用为了喝红酒而到处找工厂,他只要找到厂商在当地的代理就行了,具体红酒工厂在那里,客户不用关心,代理会帮他处理.

代理模式涉及的角色:
1:抽象主题角色.声明了代理主题和真实主题的公共接口,使任何需要真实主题的地方都能用代理主题代替.

2:代理主题角色.含有真实主题的引用,从而可以在任何时候操作真实主题,代理主题功过提供和真实主题相同的接口,使它可以随时代替真实主题.代理主题通过持有真实主题的引用,不但可以控制真实主题的创建或删除,可以在真实主题被调用前进行拦截,或在调用后进行某些操作.

3:真实代理对象.定义了代理角色所代表的具体对象.

下面是代理模式的实现类图:

根据上图的关系,我们可以用客户买红酒来模拟代理模式的实现,

红酒代理商和红酒厂商都有销售红酒的只能,我们可以为他们定义一个共同的抽象主题角色,

Java代码  

/**
*抽象主题角色,定义了真实角色和代理角色的公共接口
*/
public interface SellInterface{
     public Object sell();
}

接着,我们定义真实主题角色(这里就是红酒工厂),它必须实现了SellInterface接口的.

Java代码  

**
*真实主题角色,这里指红酒工厂角色,它实现了SellInterface接口
*/
public class RedWineFactory implements SellInterface{
     public Object sell(){
         System.out.println("真实主题角色RedWineFactory 被调用了");
         return new Object();
     }
}

下面是代理主题角色(这里指红酒代理商),同样,代理主题也必须实现SellInterface接口.

<SPAN style="FONT-SIZE: small">/***代理主题角色,这里指红酒代理商.它除了也要实现了sellInterface接口外,还持有红酒*厂商RedWineFactory 对象的引用,从而使它能在调用真实主题前后做一些必要处理.*/public class RedWineProxy implements SellInterface{     //持有一个RedWineFactory对象的引用      private RedWineFactory redWineFactory;     //销售总量      private static int sell_count = 0;     public Object sell(){         if(checkUser()){//在通过代理主题角色,我们可以在真实主题角色被调用前做一些诸如权限判断的事情             Object obj = redWineFactory.sell();             count ++;//同样,在调用后我们也可以执行一些额外的动作.             return obj ;         }else{             throw new RuntimeException();         }     }     protected boolean checkUser(){            //do something            return true;     }}</span>

接下来看看调用代理对象的代码

Java代码  

public static void main(String agr[])
{
     SellInterface sell = new RedWineProxy();
     sell.sell();
}

从上面的例子可以看出代理模式的工作方式,首先,因为代理主题和真实主题都实现了共同的接口,这使我们可以在不改变原来接口的情况下,只要用真实主题对象的地方,都可以用代理主题来代替.其次,代理主题在客户和真实主题之间起了一个中介作用,利用这个中介平台,我们可以在把客户请求传递给真实主题之前,做一些必要的预处理.

java对代理模式的支持 ---动态代理
上面的代理,我们强迫代理类RedWineProxy实现了抽象接口SellInterface.这导致我们的代理类无法通用于其他接口,所以不得不为每一个接口实现一个代理类.幸好,java为代理模式提供了支持.
java主要是通过Proxy类和InvocationHandler接口来给实现对代理模式的支持的.
下面用java的代理机制来实现上面的例子

Java代码  

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
*代理类一定要实现了InvocationHandler接口
*/
public class ProxyObject implements InvocationHandler{
    private Object proxy_obj;

    ProxyObject(Object obj){
        this.proxy_obj = obj;
    }

    public static Object factory(Object obj){
        Class cls = obj.getClass();
        //通过Proxy类的newProxyInstance方法来返回代理对象
        return Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(),new ProxyObject(obj));
    }

/**
*实现InvocationHandler接口的invoke
*/
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("函数调用前被拦截了:   " + method);
        if(args != null){
            //打印参数列表
            System.out.println("方法有  " + args.length + "    个参数");
            for(int i = 0; i < args.length; i ++){
                System.out.println(args[i]);
            }
        }
        //利用反射机制动态调用原对象的方法
         Object mo = method.invoke(proxy_obj, args);
        System.out.println("函数调用后进行处理 :   " + method);
        return mo;
    }

    //测试代码    
    public static void main(String agr[]){
        SellInterface si = (SellInterface)factory(new RedWineFactory());
        si.sell();
    }
}

通过上面的代码可以看出,代理主题ProxyObject类并没有实现我们定义的SellInterface借口,
而是实现了java的InvocationHandler接口,这样就把代理主题角色和我们的业务代码分离开来,使代理对象能通用于其他接口.
其实InvocationHandler接口就是一种拦截机制,当系统中有了代理对象以后,对原对象(真实主题)方法的调用,都会转由InvocationHandler接口来处理,并把方法信息以参数的形式传递给invoke方法,这样,我们就可以在invoke方法中拦截原对象的调用,并通过反射机制来动态调用原对象的方法.这好象也是spring aop编程的基础吧

接着,用代理模式实现一个超级简单的aop拦截机制
这个例子可以拦截我们指定的函数,并在拦截前后根据需要进行处理

Java代码  

/**
*切面接口,通过实现这个接口,我们可以对指定函数在调用前后进行处理
*/
public interface AopInterface {
   public void before(Object obj);//调用的处理
   public void end(Object obj);//调用后的处理
}

这个是实现了AopInterface 接口,在这里我们实现了我们的处理逻辑

Java代码  

public class AopInterfaceImp implements AopInterface{

    public void before(Object obj) {
        System.out.println("调用前拦截");
    }

    public void end(Object obj) {
        System.out.println("调用调用后处理");
    }

}

接着是代理类

  public class PeoxyObject implements InvocationHandler {    private AopInterface aop;//定义了切入时调用的方法    private Object proxy_obj;    private String methodName;//指定要切入的方法名    PeoxyObject(){}    public Object factory(Object obj){        proxy_obj = obj;        Class cls = obj.getClass();        return Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(),this);    }    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        if(this.aop == null)throw new NullPointerException("aop is null");        if(method == null)throw new NullPointerException("method is null");        Object o;//如果指定了要拦截方法名,并且调用的方法和指定的方法名相同,则进行拦截处理//否则当正常方法处理        if(methodName != null && method.toString().indexOf(methodName) != -1){            aop.before(proxy_obj);//指定方法调用前的处理            o = method.invoke(proxy_obj, args);            aop.end(proxy_obj);//指定方法调用后的处理        }else{            //没有指定的方法,以正常方法调用            o = method.invoke(proxy_obj, args);        }        return o;    }    public AopInterface getAop() {        return aop;    }    public void setAop(AopInterface aop) {        this.aop = aop;    }    public String getMethodName() {        return methodName;    }    public void setMethodName(String methodName) {        this.methodName = methodName;    }}

这里定义一个用来测试用的类

Java代码  

public interface SubInterface {
    public void add(String value1,String value2);
    public void acc(String value1);
}

public class ImpObject implements SubInterface{

    public void add(String value1,String value2) {
        System.out.println("ImpObject add(String value1,String value2)");
    }

    public void acc(String value1){
        System.out.println("ImpObject acc(String value1)");
    }

}

这里是测试代码

Java代码  

   public static void main(String agr[]){
        PeoxyObject po = new PeoxyObject();

        po.setAop(new AopInterfaceImp());//我们实现的拦截处理对象
         po.setMethodName("acc");//指定要拦截的函数
        
         SubInterface si = (SubInterface)po.factory(new ImpObject());
      //因为add方法不是我们指定的拦截函数,AopInterfaceImp是不会被执行
         si.add("tt","dd");   

      //acc是我们指定的拦截方法,所以调用acc的前后会先执行AopInterfaceImp
       //对象的两个方法
         si.acc("tt");
    }

通过上面可以看出,拦截机制是代理模式的重要使用方式之一,
除了拦截,代理模式还常用于资源加载,当我们要加载的资源很大时,我们可以让真实主题角色在后台加载资源,让代理主题角色负责处理前台的等待提示信息.
还有就是授权机制,通过代理能拦截真实主题的能力,来控制真实主题的访问权限.