设计模式-代理模式

今天想阅读Retrofit的源码,发现一开始就是一个代理。对代理的模式又不是很了解。学习了一波。

什么是代理

我们买衣服有代理商,存在于我们和厂家之间。厂家是卖衣服的,代理商也是卖衣服的,我们去买衣服,一般不
能直接找厂家,所以我们找代理商买衣服,代理商找厂家买衣服,代理商进行提价,就是我们需要
让代理,进行的操作。

代理的理解

代理模式需要3个角色。

  1. 抽象角色 声明真实对象和代理对象共有的操作
  2. 代理对象 代理对象持有真实对象的引用,从而可以对真实对象进行操作,同时代理对象和真实对象实现相同的接口,可以在任何时刻替换掉真实对象。
    代理对象调用真实对象的操作是,可以加上自己的操作,相当于对真实对象进行封装。
  3. 真实对象 代理对象代表的对象,是我们最终引用的对象。

代理模式对外部提供统一的接口方法,,而代理类在接口中实现对真实类的附加操作行为,从而可以在不影响外部调用情况下,进行系统扩展。也就是说,我要修改真实角色的操作的时候,尽量不要修改他,而是在外部在“包”一层进行附加行为,即代理类。
从而达到对修改关闭,对扩展开放,保证系统的稳定性。
与真实对象不存在联系,降低耦合

静态代理

在编码过程中对代理进行指定。和生活中的代理商一样。
抽象对象 卖衣服

public interface ClothingSell {
    void sellClothes();
}

代理对象 代理商

package staticProxy;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class ClothingFactor implements ClothingSell {
    private ClothingFactory clothingFactory;

    public ClothingFactor(ClothingFactory clothingFactory) {
        this.clothingFactory = clothingFactory;
    }

    public ClothingFactor() {
        this.clothingFactory = new ClothingFactory();
    }


    @Override
    public void sellClothes() {
        System.out.println("我是一个买衣服的代理商,先涨价3倍");
        clothingFactory.sellClothes();
        System.out.println("衣服卖好了,再见");
    }
}

真实对象

package staticProxy;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class ClothingFactory implements ClothingSell {


    @Override
    public void sellClothes() {
        System.out.println("我是一个衣服厂家");
    }
}

执行

package staticProxy;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class Main {
    public static void main(String str[])
    {
        ClothingFactor clothingFactor = new ClothingFactor();
        System.out.println("我要买衣服");
        clothingFactor.sellClothes();
        System.out.println("衣服买好了");
    }
}

结果

我要买衣服
我是一个买衣服的代理商,先涨价3倍
我是一个衣服厂家
衣服卖好了,再见
衣服买好了

动态代理

在程序运行过程中,才生出代理类,并执行.由于是在执行过程中,才会身材代理类。如果大规模采用静态代理,产生大量的类同时代理角色与真实角色功能重复,是系统臃肿复制。

代理原理

java编译器编译完成以后,生成class文件,虚拟机读取字节码文件,加载内存,解析,生成Class对象。而动态代理就是在程序运行过程中直接生成新的class字节码二进制数据,由jvm加载执行,从而完成动态代理的操作。
但是在动态生成代码的过程,如果完成一行一行的实现一个新的类,是十分繁琐而且容易出错,我们使用代理模式是系统在不影响系统稳定是的前提下,对系统进行扩展。
代理模式中,Proxy角色,在执行代理操作时,也就是在执行真实对象的操作之前和之后执行了”新添加的逻辑“,所以我们完全可以这一部分抽象出来。这就有了InvocationHandler
动态代理架构

JDK动态代理创建机制

代理类有java动态生成,所以将会执行以下操作

  1. 获取真实对象的接口
  2. 生成代理名称
  3. 动态创建代理对象的字节码
  4. 创建InvocationHanlder的实例Handler,出来代理对象的方法调用。
  5. 实例化代理对象。

场景

电动汽车的特点,能开,能充电。
真实对象 电动车
代理独享 (动态生成)
抽象对象 驾驶接口 充电接口
InVocationHandler handler

电动车

package proxyTest;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class ElectricCar implements Rechargable, Vehicle {
    public static final String Tag = ElectricCar.class.getSimpleName();

    @Override
    public void recharge() {
        System.out.println(Tag+"__"+"recharge");
    }

    @Override
    public void driver() {
        System.out.println(Tag + "__" + "driver");
    }
}

驾驶接口

package proxyTest;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public interface Vehicle {
    void driver();
}

充电接口

package proxyTest;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public interface Rechargable {

    void recharge();
}

handler 实现 InvocationHandler接口

package proxyTest;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {
    private ElectricCar car;

    public InvocationHandlerImpl(ElectricCar car) {
        this.car = car;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Handler" + "___" + method.getName() + "___Start");
        method.invoke(car, null);
        System.out.println("Handler" + "___" + method.getName() + "___Stop");
        return null;
    }
}

生成代理类,并执行

package proxyTest;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class TestMain {
    public static void main(String args[]) {
        //电动车实体类
        ElectricCar car = new ElectricCar();
        //获取车的类加载器
        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();
        Class[] interfacess = car.getClass().getInterfaces();
        InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(car);
        //拿到代理类
        Object o = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfacess, handler);
        //执行操作
        Vehicle vehicle = (Vehicle) o;
        vehicle.driver();
        Rechargable rechargable = (Rechargable) o;
        rechargable.recharge();
        //保存到本地 class 文件
        // ProxyUtils.generateClassFile(car.getClass(),"ElectirCarProxy");
    }
}

执行结果

Handler___driver___Start
ElectricCar__driver
Handler___driver___Stop
Handler___recharge___Start
ElectricCar__recharge
Handler___recharge___Stop
/Users/azezer0/x603/study/HTTPS/out/production/HTTPS/proxyTest/

保存生成的字节码工具到本地

package proxyTest;

import sun.misc.ProxyGenerator;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * Created by azezer0 on 16/10/21.
 */
public class ProxyUtils {
    public static void generateClassFile(Class clazz, String proxyName) {
        byte[] bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, clazz.getInterfaces());
        String paths = clazz.getResource(".").getPath();
        System.out.println(paths);
        FileOutputStream out = null;
        try {
            out = new FileOutputStream(paths + proxyName + ".class");
            out.write(bytes);
            out.flush();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                out.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

总结

程序只是对生活的抽象,又一次真实的感受到了,设计模式是对程序的抽象,所以是所有的设计模式,都是可以在生活中找到实例的。

1.远程代理 Remote Proxy
通过代理来表示另一个地址空间中的对象
2.虚代理 Virtual Proxy
按需创建开销很大的对象. 常用于延迟加载. 
3.保护代理 Protection Proxy
-控制对原始对象的访问. 
-在访问对象时可以附加一些操作
4.智能指引 Smart Reference
-充当智能指针: 能自动释放所引用的对象
-在访问对象时可以附加一些操作

在面向对象中称之为: 职责分明。
很不错的解释

打个比喻,明星为什么需要经纪人来代理他呢?因为明星的专职是唱歌或演戏,如果把除此以外的其他事情比如演出费用谈判等等都揽在身上,他会累死。

这就是体现一个思想:专业分工,用面向对象术语说:就是职责分明。

所以,代理类一般是做些除原始类核心功能以外的其他功能,比如权限 事务等等都要专门的代理来实现。

当我们的代码每个类代表一个主要功能,而不是将所有功能混在一个类中,那么代码无疑清晰有条理的,易于维护,比如我要修改权限,就不必打开原始类代码,直接修改权限代理类就可以了。就很少发生修改一个BUG,带来一个新BUG的烦恼问题。

No matter how slow you are writing clean code, you will always be slower if you make a mess 写干净的代码无论有多慢,总是快于把代码写得一团糟。
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