JAVA设计模式之代理模式(转)

1. 代理模式
代理模式的作用是:为其他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,一个客户不想或者不能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的作用。
代理模式一般涉及到三个角色:
抽象角色:声明真实对象和代理对象的共同接口;
代理角色:代理对象角色内部含有对真实对象的引用,从而可以操作真实对象,同时代理对象提供与真实对象相同的接口以便在任何时刻都能代替真实对象。同时,代理对象可以在执行真实对象操作时,附加其他的操作,相当于对真实对象进行封装。
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。

以下以《Java与模式》中的示例为例:

抽象角色:

ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gifabstract public class Subject dot.gif{
InBlock.gif   
abstract public void request(); 
ExpandedBlockEnd.gif}
  
None.gif


真实角色:实现了Subject的request()方法。

ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gifpublic class RealSubject extends Subject dot.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif    
public RealSubject() dot.gif{ } 
InBlock.gif    
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif    
public void request() dot.gif
InBlock.gif        System.out.println(
"From real subject."); 
ExpandedSubBlockEnd.gif    }
 
ExpandedBlockEnd.gif}
 
None.gif


代理角色: 

ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gifpublic class ProxySubject extends Subject dot.gif
InBlock.gif    
private RealSubject realSubject; //以真实角色作为代理角色的属性 
InBlock.gif

ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif    
public ProxySubject() dot.gif{ } 
InBlock.gif
InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif    
public void request() dot.gif//该方法封装了真实对象的request方法 
InBlock.gif
        preRequest(); 
InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif        
if( realSubject == null ) dot.gif
InBlock.gif
InBlock.gif            realSubject 
= new RealSubject(); 
ExpandedSubBlockEnd.gif        }
 
InBlock.gif
InBlock.gif        realSubject.request(); 
//此处执行真实对象的request方法 
InBlock.gif

InBlock.gif        postRequest(); 
ExpandedSubBlockEnd.gif    }

InBlock.gif
InBlock.gif


  客户端调用:

None.gifSubject sub=new ProxySubject(); 
None.gifSub.request(); 
None.gif

由以上代码可以看出,客户实际需要调用的是RealSubject类的request()方法,现在用ProxySubject来代理RealSubject类,同样达到目的,同时还封装了其他方法(preRequest(),postRequest()),可以处理一些其他问题。

另外,如果要按照上述的方法使用代理模式,那么真实角色必须是事先已经存在的,并将其作为代理对象的内部属性。但是实际使用时,一个真实角色必须对应一个代理角色,如果大量使用会导致类的急剧膨胀;此外,如果事先并不知道真实角色,该如何使用代理呢?这个问题可以通过Java的动态代理类来解决。
 
2.动态代理类

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,Methodmethod, 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,其中主要包含以下内容:

Protected Proxy(InvocationHandler h):构造函数,估计用于给内部的h赋值。

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。

StaticObject newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces,InvocationHandlerh):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)。

 

所谓DynamicProxy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DynamicProxy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。

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:

 


None.gif抽象角色(之前是抽象类,此处应改为接口): 
None.gif
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
public interface Subject dot.gif
InBlock.gif   
abstract public void request(); 
ExpandedBlockEnd.gif}
 
None.gif

 


None.gif具体角色RealSubject:
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif

public class RealSubject implements Subjectdot.gif{
InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif  
public RealSubject()dot.gif{}
InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif  
public void request()dot.gif{
InBlock.gif    System.out.println(
"From real subject.");
ExpandedSubBlockEnd.gif  }

InBlock.gif
ExpandedBlockEnd.gif}
 
None.gif
None.gif


代理处理器:

None.gifimport java.lang.reflect.Method;
None.gif
None.gif
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
None.gif
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
public class DynamicSubject implements InvocationHandler dot.gif{
InBlock.gif  
private Object sub;
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif  
public DynamicSubject() dot.gif{}
InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif  
public DynamicSubject(Object obj) dot.gif{
InBlock.gif    sub 
= obj;
ExpandedSubBlockEnd.gif  }

InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable dot.gif{
InBlock.gif   System.out.println(
"before calling " + method);
InBlock.gif   method.invoke(sub,args);
InBlock.gif
InBlock.gif   System.out.println(
"after calling " + method);
InBlock.gif   
return null;
ExpandedSubBlockEnd.gif }

InBlock.gif
ExpandedBlockEnd.gif}

None.gif
None.gif

 

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:

 

None.gifimport java.lang.reflect.InvocationHandler; 
None.gif
import java.lang.reflect.Proxy; 
None.gif
import java.lang.reflect.Constructor; 
None.gif
import java.lang.reflect.Method; 
None.gif
ExpandedBlockStart.gifContractedBlock.gif
public class Client dot.gif
InBlock.gif
ExpandedSubBlockStart.gifContractedSubBlock.gif
static public void main(String[] args) throws Throwable dot.gif
InBlock.gif
InBlock.gif   RealSubject rs 
= new RealSubject(); //在这里指定被代理类 
InBlock.gif
   InvocationHandler ds = new DynamicSubject(rs); 
InBlock.gif   Class cls 
= rs.getClass(); 
InBlock.gif
InBlock.gif   
//以下是一次性生成代理
InBlock.gif
   Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(), cls.getInterfaces(),ds ); 
InBlock.gif   subject.request(); 
InBlock.gif
ExpandedSubBlockEnd.gif}
 
InBlock.gif
InBlock.gif

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。

转载于:https://www.cnblogs.com/yanzhexian/archive/2010/09/09/1822135.html

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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