代理模式

代理模式实际上是对对象的一种代理，以控制对象的访问。
有些情况下，一个对象不想直接被另一对象直接使用，可以考虑使用代理模式，代理模式起到了一个中介的作用。
代理模式最重要的作用是可以控制对象访问的同时提供额外的处理。
以下应用自：
http://baike.baidu.com/view/2646301.htm
应用场景
　　例如：假设有一组对象都实现同一个接口，实现同样的方法，但这组对象中有一部分对象需要有单独的方法，传统的笨办法是在每一个应用端都加上这个单独的办法，但是代码重用性地，耦合性高。 　　如果用代理的方法则很好的解决了这个问题。
编辑本段代码示例
示例说明
　　假设有一个Italk接口，有空的方法talk（）（说话），所有的people对象都实现（implements）这个接口，实现talk（）方法，前端有很多地方都将people实例化，执行talk方法，后来发现这些前端里有一些除了要说话以外还要唱歌（sing），那么我们既不能在Italk接口里增加sing()方法，又不能在每个前端都增加sing方法，我们只有增加一个代理类talkProxy，这个代理类里实现talk和sing方法，然后在需要sing方法的客户端调用代理类即可，代码如下：
//接口，即规范，一旦定义就很少修改，因为修改意味着实现类也需要修改，代价比较大
public interface Italk｛
  public void talk(String msg);
｝
//接口的实现类
public class people implements Italk {
   //添加对应的属性，在构造方法中进行初始化
   public void talk(String msg) {
　　System.out.println(msg+"!你好");
　}
｝
//这时需求发生了变化，要求一部分人不但需要说话，还要唱歌。这时要求在各个调用处添加一个唱歌的方法或是要别人调用你定义的方法不现实，可能多人开发，每个人都是按照开发文档开发的。修改接口更加不现实，这时考虑使用代理模式。
代理类talkProxy
//代理类实现了同样的接口
public class talkProxy implements Italk {
  Italk talker;//在构造方法中被初始化，他会对应接口的实现类
  public talkProxy(Italk talker) { 　　
   //super(); 　　
   this.talker=talker;
　}
//重写接口中的说话方法
  public void talk(String msg) {
　　talker.talk(msg);
  }
//定义说话并唱歌的方法，需要这个特殊的需求的，只需要调用该方法即可
public void talk(String msg,String singname) {
　　talker.talk(msg);
　　  sing(singname);//调用代理类定义的唱歌的方法 　
　}
//代理类中定义的唱歌方法
  private void sing(singname){
　　System.out.println("唱歌："+singname);
　　}
}
应用端myProxyTest
public static void main(String[] args) {
  //不需要执行额外方法的 　
　Italk people1=new people("湖海散人","18"); 　
　people1.talk("No ProXY Test"); 　
　System.out.println("-----------------------------");
　　//需要执行额外方法的
　　talkProxy talker=new talkProxy(people1);
　　talker.talk("ProXY Test","七里香");
｝
以下部分是关于Jive使用代理模式的实例
引用自http://www.jdon.com/designpatterns/designpattern_proxy.htm
为什么要使用Proxy?
1.授权机制 不同级别的用户对同一对象拥有不同的访问权利,如Jive论坛系统中,就使用Proxy进行授权机制控制,访问论坛有两种人:注册用户和游客(未注册用户),Jive中就通过类似ForumProxy这样的代理来控制这两种用户对论坛的访问权限.

2.某个客户端不能直接操作到某个对象,但又必须和那个对象有所互动.
举例两个具体情况:
(1)如果那个对象是一个是很大的图片,需要花费很长时间才能显示出来,那么当这个图片包含在文档中时,使用编辑器或浏览器打开这个文档,打开文档必须很迅速,不能等待大图片处理完成,这时需要做个图片Proxy来代替真正的图片.

(2)如果那个对象在Internet的某个远端服务器上,直接操作这个对象因为网络速度原因可能比较慢,那我们可以先用Proxy来代替那个对象.


总之原则是,对于开销很大的对象,只有在使用它时才创建,这个原则可以为我们节省很多宝贵的Java内存. 所以,有些人认为Java耗费资源内存,我以为这和程序编制思路也有一定的关系.

如何使用Proxy?
以Jive论坛系统为例,访问论坛系统的用户有多种类型:注册普通用户 论坛管理者 系统管理者 游客,注册普通用户才能发言;论坛管理者可以管理他被授权的论坛;系统管理者可以管理所有事务等,这些权限划分和管理是使用Proxy完成的.

Forum是Jive的核心接口,在Forum中陈列了有关论坛操作的主要行为,如论坛名称 论坛描述的获取和修改,帖子发表删除编辑等.

在ForumPermissions中定义了各种级别权限的用户:

public class ForumPermissions implements Cacheable {
/**
* Permission to read object.
*/
public static final int READ = 0;

/**
* Permission to administer the entire sytem.
*/
public static final int SYSTEM_ADMIN = 1;

/**
* Permission to administer a particular forum.
*/
public static final int FORUM_ADMIN = 2;

/**
* Permission to administer a particular user.
*/
public static final int USER_ADMIN = 3;

/**
* Permission to administer a particular group.
*/
public static final int GROUP_ADMIN = 4;

/**
* Permission to moderate threads.
*/
public static final int MODERATE_THREADS = 5;

/**
* Permission to create a new thread.
*/
public static final int CREATE_THREAD = 6;

/**
* Permission to create a new message.
*/
public static final int CREATE_MESSAGE = 7;

/**
* Permission to moderate messages.
*/
public static final int MODERATE_MESSAGES = 8;

.....

public boolean isSystemOrForumAdmin() {
　　return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]);
}

.....

}


因此,Forum中各种操作权限是和ForumPermissions定义的用户级别有关系的,作为接口Forum的实现:ForumProxy正是将这种对应关系联系起来.比如,修改Forum的名称,只有论坛管理者或系统管理者可以修改,代码如下:

public class ForumProxy implements Forum {

private ForumPermissions permissions;
private Forum forum;
this.authorization = authorization;

public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization,
ForumPermissions permissions)
{
this.forum = forum;
this.authorization = authorization;
this.permissions = permissions;
}

.....

public void setName(String name) throws UnauthorizedException,
ForumAlreadyExistsException
{
　　//只有是系统或论坛管理者才可以修改名称
　　if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) {
　　　　forum.setName(name);
　　}
　　else {
　　　　throw new UnauthorizedException();
　　}
}

...

}



而DbForum才是接口Forum的真正实现,以修改论坛名称为例:

public class DbForum implements Forum, Cacheable {
...

public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException {

　　....

　　this.name = name;
　　//这里真正将新名称保存到数据库中
　　saveToDb();

　　....
}



...

}


凡是涉及到对论坛名称修改这一事件,其他程序都首先得和ForumProxy打交道,由ForumProxy决定是否有权限做某一样事情,ForumProxy是个名副其实的"网关","安全代理系统".

在平时应用中,无可避免总要涉及到系统的授权或安全体系,不管你有无意识的使用Proxy,实际你已经在使用Proxy了.

我们继续结合Jive谈入深一点,下面要涉及到工厂模式了,如果你不了解工厂模式,请看我的另外一篇文章:设计模式之Factory

我们已经知道,使用Forum需要通过ForumProxy,Jive中创建一个Forum是使用Factory模式,有一个总的抽象类ForumFactory,在这个抽象类中,调用ForumFactory是通过getInstance()方法实现,这里使用了Singleton(也是设计模式之一,由于介绍文章很多,我就不写了,看这里),getInstance()返回的是ForumFactoryProxy.

为什么不返回ForumFactory,而返回ForumFactory的实现ForumFactoryProxy?
原因是明显的,需要通过代理确定是否有权限创建forum.

在ForumFactoryProxy中我们看到代码如下:

public class ForumFactoryProxy extends ForumFactory {
　　protected ForumFactory factory;
　　protected Authorization authorization;
　　protected ForumPermissions permissions;

　　public ForumFactoryProxy(Authorization authorization, ForumFactory factory,
　　ForumPermissions permissions)
　　{
　　　　this.factory = factory;
　　　　this.authorization = authorization;
　　　　this.permissions = permissions;
　　}

　　public Forum createForum(String name, String description)
　　　　　　throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException
　　{
　　　　//只有系统管理者才可以创建forum
　　　　if (permissions.get(ForumPermissions.SYSTEM_ADMIN)) {
　　　　　　Forum newForum = factory.createForum(name, description);
　　　　　　return new ForumProxy(newForum, authorization, permissions);
　　　　}
　　　　else {
　　　　　　throw new UnauthorizedException();
　　}
}



方法createForum返回的也是ForumProxy, Proxy就象一道墙,其他程序只能和Proxy交互操作.

注意到这里有两个Proxy:ForumProxy和ForumFactoryProxy. 代表两个不同的职责:使用Forum和创建Forum;
至于为什么将使用对象和创建对象分开,这也是为什么使用Factory模式的原因所在:是为了"封装" "分派";换句话说,尽可能功能单一化,方便维护修改.

Jive论坛系统中其他如帖子的创建和使用,都是按照Forum这个思路而来的.

以上我们讨论了如何使用Proxy进行授权机制的访问,Proxy还可以对用户隐藏另外一种称为copy-on-write的优化方式.拷贝一个庞大而复杂的对象是一个开销很大的操作,如果拷贝过程中,没有对原来的对象有所修改,那么这样的拷贝开销就没有必要.用代理延迟这一拷贝过程.

比如:我们有一个很大的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,此时要求其他客户端不能再向hashtable中增加或删除 东东.

最直接的解决方案是:使用collection的lock,让这特别的客户端获得这个lock,进行连续的数据获取,然后再释放lock.
public void foFetches(Hashtable ht){
　　synchronized(ht){
　　　　//具体的连续数据获取动作..
　　}

}


但是这一办法可能锁住Collection会很长时间,这段时间,其他客户端就不能访问该Collection了.

第二个解决方案是clone这个Collection,然后让连续的数据获取针对clone出来的那个Collection操作.这个方案前提是,这个Collection是可clone的,而且必须有提供深度clone的方法.Hashtable就提供了对自己的clone方法,但不是Key和value对象的clone,关于Clone含义可以参考专门文章.
public void foFetches(Hashtable ht){


　　Hashttable newht=(Hashtable)ht.clone();

}

问题又来了,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.

最后解决方案:我们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.
静态代理的缺点是针对每个接口都要创建一个代理类
注:使用静态代理时，代理类构造参数中除了传入目标对象意外，还可以含有其他与业务逻辑相关的参数，如jlive传入权限等等。
以上的代理均属于静态代理

以下是Spring AOP使用代理模式的实例代码:

public class Main {
   /** Pojo是接口*/
   public static void main(String[] args) {
  
      ProxyFactory factory = new ProxyFactory(new SimplePojo());//SimplePojo对象会在factory中注入到代理中
      factory.addInterface(Pojo.class);//创建的代理会实现Pojo接口
      factory.addAdvice(new RetryAdvice());//添加对应的advice，该advice会传递给代理

      Pojo pojo = (Pojo) factory.getProxy();//返回生成的代理
     
      // this is a method call on the proxy!
      pojo.foo();//通过代理调用目标对象的方法
   }
}
注:ProxyFactory会创建一个对象代理，该代理实现了Pojo接口。

以下是动态代理实例：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class ServiceDynamicProxy implements InvocationHandler {

private Object targetObj;

/*因为该类为代理类，所以需要返回一个代理对象,创建动态代理对象的方法是使用Proxy类的newProxyInstance方法
*
*/
//返回代理对象的方法
public Object getProxyInstance(Object targetObj){
this.targetObj = targetObj;
//通过Proxy类创建
/*
* 参数说明
* loader表示目标对象的classLoader
* interfaces表示目标对象的接口，因此动态代理是面向接口才可以被使用的
* handler表示当前这个实现了InvocationHandler的代理类
* 返回实现targetObj父接口
*/
return Proxy.newProxyInstance(targetObj.getClass().getClassLoader(),targetObj.getClass().getInterfaces(),this);
}

/**
* proxy表示对象的代理实例，即getProxyInstance(Object targetObj)创建出来的那个实例
*/
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
//执行额外处理方法
Object result = method.invoke(this.targetObj,args);
//收尾处理
return result;
}

}

JDK动态代理：其代理对象必须是某个接口的实现，它是通过在运行期间创建一个接口的实现类来完成对目标对象的代理。
    CGLIB代理：实现原理类似于JDK动态代理，只是它在运行期间生成的代理对象是针对目标类扩展的子类。CGLIB是高效的代码生成包，底层是依靠ASM（开源的java字节码编辑类库）操作字节码实现的，性能比JDK强。   

在Spring中，有接口时将采用JDK的方式实现proxy代理对象，当没有接口时，将采用cglib中的方式实现prixy代理对象


CGLIB代理的实例：
使用CGlib包实现：PersonServiceBean为实现类，   而没有PersonService接口，         

public class CGlibProxyFactory implements MethodInterceptor{
  private Object targetObject;
 
  public Object createProxyInstance(Object targetObject)
  {
   this.targetObject=targetObject;
   Enhancer enhancer=new Enhancer();
   enhancer.setSuperclass(this.targetObject.getClass());//设置目标类的子类，该子类会覆盖所有父类中的非final方法
   enhancer.setCallback(this);//设置回调
  return  enhancer.create();
  }

public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args,
  MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
  PersonServiceBean person=(PersonServiceBean)this.targetObject;
    Object result=null;
     if(person.getUser()!=null)
     {
      result = methodProxy.invoke(targetObject, args);
      }
return null;
}
}