设计模式_001_DynamicProxy(动态代理)

本文介绍了一种在不修改原有类的基础上,通过代理模式为方法添加额外功能的方法。具体展示了如何利用代理模式为Tank类的moving方法添加日志记录和时间计算功能。

 

public interface Moveable {
	public void moving();
}

 

public class Tank implements Moveable {

 public void moving() {      System.out.println("Tank moving...");   try {    Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));   } catch (InterruptedException e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();   }  }

}


Tank实现了接口Moveable,并实现了它的moving方法。 假设要实现这样一个功能:在不更改以上2个类的情况下,执行moving方法前后都加入某些功能(例如日志功能)。

实现上诉功能可以有以下几种方法:

一、通过继承的方式

public class Tank1 extends Tank {
	@Override
	public void moving() {
		System.out.println("TankLog start...");
		super.moving();
		System.out.println("Tanklog end.");
	}
}


若现在还需要实现一个功能:在实现日志功能之前开始计算该方法的初始时间,并在结束之后记录一共用的时间。通过继承的方式可以用以下方式实现:

1、直接在Tank1的moving方法中添加时间的功能(该做法代码写的太死);

2、重新写个Tank2类继承Tank1类

public class Tank2 extends Tank1 {
	@Override
	public void moving() {
		Long startTime=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("Tank start moving time="+startTime);
		super.moving();
		Long endTime=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("Tank moving time="+(endTime-startTime));
	}
}


测试类如下:

public class TankClient {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Tank t=new Tank2();
		t.moving();
	}

}


控制台打印的信息如下:

Tank start moving time=1354950616935
TankLog start...
Tank moving...
Tanklog end.
Tank moving time=1

若需求又再次变更:先记录日志,再计算时间。此时又得将代码的顺序做替换。

Tank1类

public class Tank1 extends Tank {
	@Override
	public void moving() {
		//System.out.println("TankLog start...");
		Long startTime=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("Tank start moving time="+startTime);
		super.moving();
		Long endTime=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("Tank moving time="+(endTime-startTime));
		
		//System.out.println("Tanklog end.");
	}
}


Tank2类

public class Tank2 extends Tank1 {
	@Override
	public void moving() {
		//Long startTime=System.currentTimeMillis();
		//System.out.println("Tank start moving time="+startTime);
		
		//Long endTime=System.currentTimeMillis();
		//System.out.println("Tank moving time="+(endTime-startTime));
		System.out.println("TankLog start...");
		super.moving();
		System.out.println("Tanklog end.");
	}
}


若是需要再实现第3个、第4个以及更多的 功能,那么就必须写N多个类反复继承下去(而且若是功能的执行顺序发送改变,代码的改动量很大),因此继承这个做法不推荐,下面就用另外种方法聚合 来实现。

 

聚合的具体做法:

public interface Moveable {
	public void moving();
}

public class Tank implements Moveable {

public void moving() { System.out.println("Tank moving..."); try { Thread.sleep(new Random().nextInt(10000)); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } }

}

 

 

public class TankLogProxy implements Moveable {  public TankLogProxy(Moveable t){   this.t=t;  }  private Moveable t;      public void moving() {   System.out.println("TankLog start...");   t.moving();   System.out.println("TankLog stop...");

 }

}

 

 

public class TankTimeProxy implements Moveable {  public TankTimeProxy(Moveable t){   this.t=t;  }  private Moveable t;      public void moving() {   Long startTime=System.currentTimeMillis();   System.out.println("Tank start moving time="+startTime);   t.moving();   Long endTime=System.currentTimeMillis();   System.out.println("Tank moving time="+(endTime-startTime));

 }

}

 

public class TankClient {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Tank t=new Tank();
		TankLogProxy tlp=new TankLogProxy(t);
		TankTimeProxy ttp=new TankTimeProxy(tlp);
		
		ttp.moving();
	}

}


以上代码分别定义了日志代理类TankLogProxy和时间代理类TankTimeProxy。它们所代理的对象都是Moveable接口,而不是Tank。这样既可以代理Tank类也可以代理TankLogProxy类和TankTimeProxy类。两个代理类之间亦可以相互代理,这样实现了程序的灵活性。若要调整功能的执行顺序,只需在测试类中对调代理类执行的顺序即可。

上面那个测试类的执行结果如下:

Tank start moving time=1354954648974
TankLog start...
Tank moving...
TankLog stop...
Tank moving time=3956

 

将测试类更改如下

public class TankClient {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Tank t=new Tank();
		TankTimeProxy ttp=new TankTimeProxy(t);
		TankLogProxy tlp=new TankLogProxy(ttp);
		tlp.moving();
	}

}


执行结果如下:

TankLog start...
Tank start moving time=1354954712774
Tank moving...
Tank moving time=8219
TankLog stop...

 

由此可见,使用聚合的方式使得代码更加灵活,这种做法叫做静态代理




 

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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