高性能高质量代码:代理模式

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书写代码必须符合高质量高性能要求,这也是能够在视觉上和其他程序员拉开差距的技能,同时也是一个优秀程序员的基本要求。

何为高质量: 代码具备可维护性,可读性,可扩展性,灵活性,简洁性,可复用性, 可测试性。

何为高性能: 代码能尽可能的提高处理效率。

如何写高质量高性能代码: 首先要做的就是精通设计模式,设计原则,掌握各种算法以及了解硬件底层相关内容。

今天我们来说一说代理模式。

1代理模式

在不改变原始类(或叫被代理类)代码的情况下,通过引入代理类来给原始类附加功能

代理模式实际上有两种实现方式,一种是通过继承,一种是通过实现,代码如下:

   //基于java面向接口编程思想先创建一个接口
   public interface IUserController {
        UserVo login(String telephone, String password);
        UserVo register(String telephone, String password);
    }

    //创建被代理类,实现上面的接口
    public class UserController implements IUserController {

        @Override
        public UserVo login(String telephone, String password) {

        }

        @Override
        public UserVo register(String telephone, String password) {

        }
    }
    
    //实现的方式定义代理类 
    public class UserControllerProxy implements IUserController {

        private MetricsCollector metricsCollector;
        private UserController userController;

        public UserControllerProxy(UserController userController) {
            this.userController = userController;
            this.metricsCollector = new MetricsCollector();
        }

        @Override
        public UserVo login(String telephone, String password) {
            long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
            // 委托
            UserVo userVo = userController.login(telephone, password);
            long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
            long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
            RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimestamp);
            metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
            return userVo;
        }

        @Override
        public UserVo register(String telephone, String password) {
            long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
            UserVo userVo = userController.register(telephone, password);
            long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
            long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
            RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimestamp);
            metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
            return userVo;
        }
    }
    
    //继承的方式定义代理类
     public class UserControllerProxy extends UserController {
        private MetricsCollector metricsCollector;

        public UserControllerProxy() {
            this.metricsCollector = new MetricsCollector();
        }

        public UserVo login(String telephone, String password) {

            long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
            UserVo userVo = super.login(telephone, password);
            long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
            long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
            RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimestamp);
            metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
            return userVo;
        }

        public UserVo register(String telephone, String password) {
            long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
            UserVo userVo = super.register(telephone, password);
            long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();

            long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
            RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimestamp);
            metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
            return userVo;
        }
    } 

以上代码便是代理模式的基本骨架了,两种方式都可以为原始类增强功能,java中对代理模式的应用比较多,如果要添加的附加功能的类有不止一个,我们需要针对每个类都创建一个代理类,那工作量岂不是很大 java提供了动态代理的实现:

 public class MetricsCollectorProxy {
        
        private MetricsCollector metricsCollector;

        public MetricsCollectorProxy() { 
            this.metricsCollector = new MetricsCollector();
        }

        public Object createProxy(Object proxiedObject) {
            Class<?>[] interfaces = proxiedObject.getClass().getInterfaces();
            DynamicProxyHandler handler = new DynamicProxyHandler(proxiedObject);
            return Proxy.newProxyInstance(proxiedObject.getClass().getClassLoader(), interfaces, handler);
        }

        
        
        private class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler { 
            
            private Object proxiedObject

            public DynamicProxyHandler(Object proxiedObject) {
                this.proxiedObject = proxiedObject
            } 
            
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                Object result = method.invoke(proxiedObject, args);
                long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;  
                String apiName = proxiedObject.getClass().getName() + ":" + method.getName();  
                RequestInfo requestInfo = new RequestInfo(apiName, responseTime, startTimestamp);  
                metricsCollector.recordRequest(requestInfo);  
                return result
            }
        }
    }

代理模式最常用的一个应用场景就是,在业务系统中开发一些非功能性需求,比如:监控、统计、鉴权、限流、事务、幂等、日志。我们将这些附加功能与业务功能解耦,放到代理类中统一处理,让程序员只需要关注业务方面的开发。

代理模式在缓存中的应用

假设我们要开发一个接口请求的缓存功能,对于某些接口请求,如果入参相同,在设定的过期时间内,直接返回缓存结果,而不用重新进行逻辑处理。比如,针对获取用户个人信息的需求,我们可以开发两个接口,一个支持缓存,一个支持实时查询。对于需要实时数据的需求,我们让其调用实时查询接口,对于不需要实时数据的需求,我们让其调用支持缓存的接口。那如何来实现接口请求的缓存功能呢? 最简单的实现方法就是刚刚我们讲到的,给每个需要支持缓存的查询需求都开发两个不同的接口,一个支持缓存,一个支持实时查询。但是,这样做显然增加了开发成本,而且会让代码看起来非常臃肿(接口个数成倍增加),也不方便缓存接口的集中管理(增加、删除缓存接口)、集中配置(比如配置每个接口缓存过期时间)。 针对这些问题,代理模式就能派上用场了,确切地说,应该是动态代理。如果是基于Spring框架来开发的话,那就可以在AOP切面中完成接口缓存的功能。在应用启动的时候,我们从配置文件中加载需要支持缓存的接口,以及相应的缓存策略(比如过期时间)等。当请求到来的时候,我们在AOP切面中拦截请求,如果请求中带有支持缓存的字段,我们便从缓存(内存缓存或者Redis缓存等)中获取数据直接返回。

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