Java设计模式 代理模式(Proxy)

代理模式

代理模式的作用是：为其它对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一 个客户不想直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介作用。 代理模式一般涉及到三个角色：

1. 抽象角色：声明真实对象和代理对象的共同接口
2. 代理角色：代理对象内部包含有真实角色的引用，从而可以操作真实角色，同时代理对象 与真实对象有相同的接口，能在任何时候代替真实对象，同时代理对象可以在执行真实对 象前后加入特定的逻辑以实现功能的扩展。
3. 真实角色：代理角色所代表的真实对象，是我们最终要引用的对象

常见的代理有:

1. 远程代理(Remote Proxy)：对一个位于不同的地址空间对象提供一个局域代表对象，如RMI中的stub
2. 虚拟代理(Virtual Proxy)：根据需要将一个资源消耗很大或者比较复杂的对象，延迟加 载，在真正需要的时候才创建
3. 保护代理(Protect or Access Proxy)：控制对一个对象的访问权限。
4. 智能引用(Smart Reference Proxy)：提供比目标对象额外的服务和功能。

通过代理类这一中间层，能够有效控制对实际委托类对象的直接访问，也可以很好地隐藏和 保护实际对象，实施不同的控制策略，从而在设计上获得了更大的灵活性。

代理是一种常用的设计模式，其目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。 代理类负责为委托类预处理消息，过滤消息并转发消息，以及进行消息被委托类执行后的后 续处理。

代理模式实例

// 抽象角色：
abstract public class Subject {
    abstract public void  request();
}

// 真实角色：实现了Subject的request()方法
public class  RealSubject  extends  Subject  {
  public  RealSubject()  { }

  public void  request()  {
     System.out.println( " From real subject. " );
    }
}

// 代理角色：
public class  ProxySubject  extends  Subject  {
  // 以真实角色作为代理角色的属性
  private  Subject realSubject;

  public  ProxySubject(Subject realSubject)  {this.realSubject = realSubject }

  // 该方法封装了真实对象的request方法
  public void  request()  {
     preRequest();
     realSubject.request();  // 此处执行真实对象的request方法
     postRequest();
  }
  ...
}

// 客户端调用：
RealSubject real = new RealSubject();
Subject sub = new  ProxySubject(real);
Sub.request();

Java动态代理

所谓Dynamic Proxy是这样一种class：它是在运行时生成的class，在生成它时你必须提供一 组interface给它，然后该class就宣称它实现了这些 interface。你当然可以把该class的实 例当作这些interface中的任何一个来用。当然啦，这个Dynamic Proxy其实就是一个Proxy， 它不会替你作实质性的工作，在生成它的实例时你必须提供一个handler，由它接管实际的工 作。

java动态代理类位于java.lang.reflect包下，一般主要涉及到以下两个类：

1. Interface InvocationHandler：该接口中仅定义了一个方法Object：invoke(Object obj,Method method, Object[] args)。在实际使用时，第一个参数obj一般是指代理 类，method是被代理的方法，如上例中的request()，args为该方法的参数数组。 这个抽 象方法在代理类中动态实现。
2. Proxy：该类即为动态代理类，作用类似于上例中的ProxySubject。
3. Protected Proxy(InvocationHandler h)：构造函数，估计用于给内部的h赋值。
4. Static Class getProxyClass (ClassLoader loader, Class[] interfaces)：获得一个 代理类，其中loader是类装载器，interfaces是真实类所拥有的全部接口的数组。
5. Static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)：返回代理类的一个实例，返回后的代理类可以当作被代理类使用 (可使用被代理类的在Subject接口中声明过的方法)。

在使用动态代理类时，我们必须实现InvocationHandler接口，以第一节中的示例为例：

// 抽象角色(之前是抽象类，此处应改为接口)：
public  interface Subject {
  abstract  public  void request();
}

// 具体角色RealSubject：
public  class RealSubject implements Subject {
  public RealSubject() {}

  public  void request() {
    System.out.println( " From real subject. " );
 }

}

// 代理处理器：
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;

public  class DynamicSubject implements InvocationHandler {
  private Object sub;
  public DynamicSubject() {}

  public DynamicSubject(Object obj) {
    sub = obj;
  }

  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    System.out.println( " before calling "  + method);
    method.invoke(sub,args);

    System.out.println( " after calling "  + method);
    return  null ;
  }
}

该代理类的内部属性为Object类，实际使用时通过该类的构造函数DynamicSubject(Object obj)对其赋值；此外，在该类还实现了invoke方法，该方法中的

method.invoke(sub,args);

其实就是调用被代理对象的将要被执行的方法，方法参数sub是实际的被代理对象，args为执 行被代理对象相应操作所需的参数。通过动态代理类，我们可以在调用之前或之后执行一些 相关操作。

// 客户端：
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;

public class Client {

  static public void main(String[] args) throws Throwable {
   RealSubject rs = new RealSubject(); // 在这里指定被代理类
   InvocationHandler ds = new DynamicSubject(rs);
   Class cls = rs.getClass();

   // 以下是一次性生成代理
   Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(),ds );
   subject.request();
  }
}

// 程序运行结果：
before calling public abstract void Subject.request()
From real subject.
after calling public abstract void Subject.request()

通过这种方式，被代理的对象(RealSubject)可以在运行时动态改变，需要控制的接口 (Subject接口)可以在运行时改变，控制的方式(DynamicSubject类)也可以动态改变，从而实 现了非常灵活的动态代理关系。