Proxy模式(代理[延遲]模式)

摘要： Proxy？？ Proxy是“代理人”的意思，它指的是代替別人進行工作的人。代理實際上就是使用委託的機制，在代理的過程中你可以做點其他的事情，然後再來執行被代理物件的程式碼。 知識儲備 1.什麼時候使用： GoF書（請參見附錄E[GoF]）在講解Proxy模式時，...

Proxy？？

Proxy是“代理人”的意思，它指的是代替別人進行工作的人。代理實際上就是使用委託的機制，在代理的過程中你可以做點其他的事情，然後再來執行被代理物件的程式碼。

• 知識儲備

1.什麼時候使用：

GoF書（請參見附錄E[GoF]）在講解Proxy模式時，使用了一個可以在文字中嵌入圖形物件（例如圖片等）的文字編輯器作為例子。為了生成這些圖形物件，需要讀取圖片檔案，這很耗費時間。因此如果在開啟文件時就生成有所的圖形物件，就會導致文件開啟時間過長。所以，最好是當用戶瀏覽至文字中各個圖形物件時，再去生成它們的例項。這時，Proxy模式就有了用武之地。

2.有那些代理：

• Virtual Proxy（虛擬代理）Virtual Proxy就是本章中學習的Proxy模式。只有當真正需要例項時，它才生成和初始化例項。
• Remote Proxy（遠端代理）Remote Proxy可以讓我們完全不必在意RealSubject角色是否在遠端網路上，可以如同它在自己身邊一樣（透明性地）呼叫它的 方法。Java的RMI（RemoteMethodInvocation：遠端方法呼叫）就相當於Remote Proxy。

• Access Proxy Access Proxy 用於在呼叫RealSubject角色的功能時設定訪問限制。例如，這種代理可以只允許指定的使用者呼叫方法，而當其他使用者呼叫方法時則報錯。

• 靜態代理

  1.使用委託機制代理人只代理他能解決的問題。當遇到他不能解決的問題時，還是會“轉交”給本人去解決。

  這裡的“轉交”就是在本書中多次提到過的“委託”。從PrinterProxy類的print方法中呼叫real.print方法正是這種“委託”的體現。

1. 為了實現PrinterProxy類可以從printer類中分離出來作為獨立的元件使用，而且只要是實現了Printable介面的類都可以扮演Proxy的角色。需要使用反射例項

private synchronized void realize(String classname) {
if(real==null){
try {
real = ((Printable) Class.forName(classname).newInstance());
}catch (ClassNotFoundException e){
System.out.println("沒有發現"+classname);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}

• 動態代理

在java的動態代理機制中，有兩個重要的類或介面，一個是 InvocationHandler(Interface)、另一個則是 Proxy(Class)，這一個類和介面是實現我們動態代理所必須用到的。首先我們先來看看java的API幫助文件是怎麼樣對這兩個類進行描述的：

InvocationHandler:

InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance. 

Each proxy instance has an associated invocation handler. When a method is invoked on a proxy instance, the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.

每一個動態代理類都必須要實現InvocationHandler這個介面，並且每個代理類的例項都關聯到了一個handler，當我們通過代理物件呼叫一個方法的時候，這個方法的呼叫就會被轉發為由InvocationHandler這個介面的 invoke 方法來進行呼叫。我們來看看

InvocationHandler這個介面的唯一一個方法 invoke 方法：

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

我們看到這個方法一共接受三個引數，那麼這三個引數分別代表什麼呢？

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

proxy:　　指代我們所代理的那個真實物件
method:　　指代的是我們所要呼叫真實物件的某個方法的Method物件
args:　　指代的是呼叫真實物件某個方法時接受的引數

理清職責

• 實現一個帶名字的印表機

  名字=====》》說明

  Printer || 表示帶名字的印表機的類（本人）

  Printable || Printer和PrinterProxy的共同介面

  PrinterProxy || 表示帶名字的印表機的類（代理人）

  Main ||測試程式行為的類

UML

Code

• Printable

public interface Printable {

// 設定列印名字
void setPrinterName(String name);

// 獲取列印名字
String getPrinterName();

// 顯示文字
void print(String string);
}

• Printer

···

public class Printer implements Printable{

private String name;

public Printer() {
heavyjob("正在生成Printer例項");
}

public Printer(String name) {
this.name = name;
heavyjob("正在生成Printer例項（"+name+"）");
}

/**
 * 模擬一個高負載任務
 * @param string
 */
private void heavyjob(String string) {
System.out.println(string);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.print(".");
}
}

@Override
public void setPrinterName(String name) {
this.name=name;
}

@Override
public String getPrinterName() {
return name;
}

@Override
public void print(String string) {
System.out.println("==="+name+"===");
System.out.println(string);
}

}

···

• PrinterProxy

public class PrinterProxy implements Printable{

private String name;

private Printer real;

/**
* 不論 setPrinterName 方法和getPrinterName 方法被呼叫多少次，
* 都不會生成Printer類的例項。只有當真正需要本人時，
* 才會生成printer類的例項（printerProxy類的呼叫者完全不知道是否生成了本人，也不用在意是否生成了本人）。
* @param name
*/


public PrinterProxy(String name) {
this.name = name;
}

@Override
public synchronized void setPrinterName(String name) {
if(real!=null){
real.setPrinterName(name);
}
this.name=name;
}

@Override
public String getPrinterName() {
return name;
}

@Override
public void print(String string) {
realize();
real.print(string);
}

private synchronized void realize() {
if(real==null) real=new Printer(name);
}
}

public class MainT {
public static void main(String[] args) {

Printable p=new PrinterProxy("Tom");
System.out.println("現在是"+p.getPrinterName());
p.setPrinterName("Cat");
System.out.println("現在是"+p.getPrinterName());
p.print("我是 Tomcat");

}
}

• 結果：

現在是Tom
現在是Cat
正在生成Printer例項（Cat）
.....
===Cat===
我是 Tomcat

動態代理Code

public class Client {

public static void main(String[] args) {

Printable tom = new Printer("Tom");

DynamicProxy proxy = new DynamicProxy(tom);

Printable o = (Printable) Proxy.newProxyInstance(proxy.getClass().getClassLoader(),
tom.getClass().getInterfaces(), proxy);

System.out.println(o.getClass().getName());

System.out.println("現在是"+o.getPrinterName());
o.print("Tomcat");
}
}




public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

private Object object;

public DynamicProxy(Object object) {
this.object = object;
}

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

System.out.println("準備執行");

System.out.println("Method:" + method);

Object o = method.invoke(object, args);

System.out.println("執行完畢");
return o;
}
}




public interface Printable {

// 設定列印名字
void setPrinterName(String name);

// 獲取列印名字
String getPrinterName();

// 顯示文字
void print(String string);
}



public class Printer implements Printable{
private String name;

public Printer() {
heavyjob("正在生成Printer例項");
}

public Printer(String name) {
this.name = name;
heavyjob("正在生成Printer例項（"+name+"）");
}

/**
* 模擬一個高負載任務
* @param string
*/
private void heavyjob(String string) {
System.out.println(string);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.print(".");
}
}

@Override
public void setPrinterName(String name) {
this.name=name;
}

@Override
public String getPrinterName() {
return name;
}

@Override
public void print(String string) {
System.out.println("==="+name+"===");
System.out.println(string);
}
}