设计模式(十一):代理模式

01.模式动机

    在某些情况下,一个客户不想或者不能直接引用一个对 象,此时可以通过一个称之为“代理”的第三者来实现 间接引用。代理对象可以在客户端和目标对象之间起到 中介的作用,并且可以通过代理对象去掉客户不能看到 的内容和服务或者添加客户需要的额外服务。

    通过引入一个新的对象(如小图片和远程代理 对象)来实现对真实对象的操作或者将新的对 象作为真实对象的一个替身,这种实现机制即 为代理模式,通过引入代理对象来间接访问一 个对象,这就是代理模式的模式动机。

02.模式定义

    代理模式(Proxy Pattern) :给某一个对象提供一个代 理,并由代理对象控制对原对象的引用。代理模式的英 文叫做Proxy或Surrogate,它是一种对象结构型模式。

03.模式结构

代理模式包含如下角色:

  • Subject: 抽象主题角色

  • Proxy: 代理主题角色

  • RealSubject: 真实主题角色

04.时序图

05.代码示例

    这里我们使用一个玩游戏的例子来进行分析,对于玩游戏的人来说,玩累了,需要一些代理的人帮助自己杀Boss,这里我们有3个类:

游戏接口

代打人员:

这里,我们使用的是一般的静态代理,需要实现自定义的代理类,那么有没有动态代理的类呢?

这个回答是肯定的,这里有两种动态代理的实现方式JDK动态代理和CGLIB动态代理。

06.JDK动态代理

    JDK动态代理所用到的代理类在程序调用到代理类对象时才由JVM真正创建,JVM根据传进来的 业务实现类对象 以及 方法名 ,动态地创建了一个代理类的class文件并被字节码引擎执行,然后通过该代理类对象进行方法调用。我们需要做的,只需指定代理类的预处理、调用后操作即可。

这里还是以上面的打游戏为例子:

1.业务逻辑接口:

2.业务实现类,也就是需要代理的类

3.动态代理类

最后客户端调用:

    JDK动态代理的代理对象在创建时,需要使用业务实现类所实现的接口作为参数(因为在后面代理方法时需要根据接口内的方法名进行调用)。如果业务实现类是没有实现接口而是直接定义业务方法的话,就无法使用JDK动态代理了。并且,如果业务实现类中新增了接口中没有的方法,这些方法是无法被代理的(因为无法被调用)。

07.CGLIB代理

cglib是针对类来实现代理的,原理是对指定的业务类生成一个子类,并覆盖其中业务方法实现代理。因为采用的是继承,所以不能对final修饰的类进行代理。 

这里仍然以打游戏为例:

代理类:

客户端调用:

08.三种代理的比较

    静态代理是通过在代码中显式定义一个业务实现类一个代理,在代理类中对同名的业务方法进行包装,用户通过代理类调用被包装过的业务方法;

   JDK动态代理是通过接口中的方法名,在动态生成的代理类中调用业务实现类的同名方法;

   CGlib动态代理是通过继承业务类,生成的动态代理类是业务类的子类,通过重写业务方法进行代理;

09.模式优点

代理模式的优点

  • 代理模式能够协调调用者和被调用者,在一定程度上降低了系 统的耦合度。

  • 远程代理使得客户端可以访问在远程机器上的对象,远程机器 可能具有更好的计算性能与处理速度,可以快速响应并处理客户端请求。

  • 虚拟代理通过使用一个小对象来代表一个大对象,可以减少系 统资源的消耗,对系统进行优化并提高运行速度。

  • 保护代理可以控制对真实对象的使用权限。

10.模式缺点

代理模式的缺点

  • 由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象,因此 有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。

  • 实现代理模式需要额外的工作,有些代理模式的实现 非常复杂。

11.适用环境

根据代理模式的使用目的,常见的代理模式有以下几种类型:

  • 远程(Remote)代理:为一个位于不同的地址空间的对象提供一个本地 的代理对象,这个不同的地址空间可以是在同一台主机中,也可是在 另一台主机中,远程代理又叫做大使(Ambassador)。

  • 虚拟(Virtual)代理:如果需要创建一个资源消耗较大的对象,先创建一个消耗相对较小的对象来表示,真实对象只在需要时才会被真正创建。

  • Copy-on-Write代理:它是虚拟代理的一种,把复制(克隆)操作延迟 到只有在客户端真正需要时才执行。一般来说,对象的深克隆是一个 开销较大的操作,Copy-on-Write代理可以让这个操作延迟,只有对象被用到的时候才被克隆。

  • 保护(Protect or Access)代理:控制对一个对象的访问,可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。

  • 缓冲(Cache)代理:为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间,以便多个客户端可以共享这些结果。

  • 防火墙(Firewall)代理:保护目标不让恶意用户接近。

  • 同步化(Synchronization)代理:使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突。

  • 智能引用(Smart Reference)代理:当一个对象被引用时,提供一些额外的操作,如将此对象被调用的次数记录下来等。




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