设计模式の代理模式

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, 

/** 
*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. 

/** 
*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. 

/** 
*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;  
     }  
}  

接下来看看调用代理对象的代码 

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 

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 

/** 
*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 

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 

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 

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.