【设计模式】二十三、代理模式

46 阅读7分钟

这是我参与「掘金日新计划 · 2 月更文挑战」的第 23 天,点击查看活动详情

系列文章|源码

github.com/tyronczt/de…

定义-是什么

由来

在有些情况下,一个客户不能或者不想直接访问另一个对象,这时需要找一个中介帮忙完成某项任务,这个中介就是代理对象。例如,购买火车票不一定要去火车站买,可以通过 12306 网站或者去火车票代售点买。又如找女朋友、找保姆、找工作等都可以通过找中介完成。
在软件设计中,使用代理模式的例子也很多,例如,要访问的远程对象比较大(如视频或大图像等),其下载要花很多时间。还有因为安全原因需要屏蔽客户端直接访问真实对象,如某单位的内部数据库等。

定义

代理模式(Proxy Pattern)是一种结构性模式。代理模式为一个对象提供了一个替身,以控制对这个对象的访问。即通过代理对象访问目标目标对象,可以在目标对象实现的基础上,增强额外的功能操作,即扩展目标对象的功能。

被代理的对象可以是远程对象、创建开销答得对象或需要安全控制得对象。代理模式主要有三种形式,分别是静态代理、动态代理(也称JDK代理、接口代理)和cglib代理(在内存动态创建对象而不需要实现接口,也可属于动态代理得范畴)

模式结构

代理模式包含如下三个角色:

(1) Subject(抽象主题角色):它声明了真实主题和代理主题的共同接口,这样一来在任何使用真实主题的地方都可以使用代理主题,客户端通常需要针对抽象主题角色进行编程。

(2) Proxy(代理主题角色):它包含了对真实主题的引用,从而可以在任何时候操作真实主题对象;在代理主题角色中提供一个与真实主题角色相同的接口,以便在任何时候都可以替代真实主题;代理主题角色还可以控制对真实主题的使用,负责在需要的时候创建和删除真实主题对象,并对真实主题对象的使用加以约束。通常,在代理主题角色中,客户端在调用所引用的真实主题操作之前或之后还需要执行其他操作,而不仅仅是单纯调用真实主题对象中的操作。

(3) RealSubject(真实主题角色):它定义了代理角色所代表的真实对象,在真实主题角色中实现了真实的业务操作,客户端可以通过代理主题角色间接调用真实主题角色中定义的操作。

思考-为什么

应用场景

延迟初始化虚拟代理 如果你有一个偶尔使用的重量级服务对象 一直保持该对象运行会消耗系统资源时可使用代理模式

你无需在程序启动时就创建该对象, 可将对象的初始化延迟到真正有需要的时候。

访问控制保护代理)。如果你只希望特定客户端使用服务对象这里的对象可以是操作系统中非常重要的部分 而客户端则是各种已启动的程序包括恶意程序 此时可使用代理模式

代理可仅在客户端凭据满足要求时将请求传递给服务对象。

本地执行远程服务远程代理 适用于服务对象位于远程服务器上的情形

在这种情形中, 代理通过网络传递客户端请求, 负责处理所有与网络相关的复杂细节。

记录日志请求日志记录代理 适用于当你需要保存对于服务对象的请求历史记录时

代理可以在向服务传递请求前进行记录。

缓存请求结果缓存代理 适用于需要缓存客户请求结果并对缓存生命周期进行管理时特别是当返回结果的体积非常大时

代理可对重复请求所需的相同结果进行缓存, 还可使用请求参数作为索引缓存的键值。

智能引用可在没有客户端使用某个重量级对象时立即销毁该对象

代理会将所有获取了指向服务对象或其结果的客户端记录在案。 代理会时不时地遍历各个客户端, 检查它们是否仍在运行。 如果相应的客户端列表为空, 代理就会销毁该服务对象, 释放底层系统资源。

代理还可以记录客户端是否修改了服务对象。 其他客户端还可以复用未修改的对象。

实现方式

  1. 如果没有现成的服务接口, 你就需要创建一个接口来实现代理和服务对象的可交换性。 从服务类中抽取接口并非总是可行的, 因为你需要对服务的所有客户端进行修改, 让它们使用接口。 备选计划是将代理作为服务类的子类, 这样代理就能继承服务的所有接口了。
  2. 创建代理类, 其中必须包含一个存储指向服务的引用的成员变量。 通常情况下, 代理负责创建服务并对其整个生命周期进行管理。 在一些特殊情况下, 客户端会通过构造函数将服务传递给代理。
  3. 根据需求实现代理方法。 在大部分情况下, 代理在完成一些任务后应将工作委派给服务对象。
  4. 可以考虑新建一个构建方法来判断客户端可获取的是代理还是实际服务。 你可以在代理类中创建一个简单的静态方法, 也可以创建一个完整的工厂方法。
  5. 可以考虑为服务对象实现延迟初始化。

优点

  1. 代理模式能将代理对象与真实被调用目标对象分离。
  2. 在一定程度上降低了系统的耦合度,扩展性好。
  3. 可以起到保护目标对象的作用。
  4. 可以增强目标对象的功能。

缺点

  1. 代理模式会造成系统设计中类的数量增加。
  2. 在客户端和目标对象中增加一个代理对象,会导致请求处理速度变慢。
  3. 增加了系统的复杂度。

应用-怎么用

静态代理

静态代理是定义父类或者接口,然后被代理对象(即目标对象)与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同父类。代理对象与目标对象实现相同的接口,然后通过调用相同的方法来调用目标对象的方法。

优点:可不修改目标对象的功能,通过代理对象对目标功能扩展。

缺点:因为代理对象需要与目标对象实现一样的接口,所以会有很多代理类,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护。

比如老师代课的案例:

  • ITeacherDao:接口
  • TeacherDao:目标对象,实现接口ITeacherDao
  • TeacherDAOProxy:代理对象,也实现ITeacherDao接口,并且聚合ITeacherDao属性,通过构造器传参设置值,调用的时候通过调用代理对象的方法来调用目标对象。

动态代理

参考

设计模式-代理模式学习之旅 - 掘金

代理模式-Proxy Pattern - 设计模式之代理模式(一)

代理设计模式

设计模式-代理模式(静态代理、动态代理、cglib代理)-CSDN博客