[学习交流] 【上海校区】设计模式-代理模式

1、定义

Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2、类图

3、角色

代理模式也叫委托模式，它是一项基本的设计技巧。许多其他的模式，如状态模式、策略模式、访问者模式本质上是在更特殊的场合采用了委托模式。代理模式可以提供非常好的访问控制。

Subject ：抽象主题角色

抽象主题类可以是抽象类也可以是接口，是一个最普通的业务类型定义，无特殊要求。

RealSubject：具体主题角色

也叫做被委托角色、被代理角色。它才是冤大头，是业务逻辑的具体执行者。

Proxy：代理主题角色

也叫做委托类、代理类。它负责对真实角色的应用，把所有抽象主题类定义的方法限制委托给真实主题角色实现，并且在真实主题角色处理完毕前后做预处理和善后处理工作。

4、例子

public interface ISubject {
public void method1();
public void method2();
public void method3();
}

public class RealSubjectA implements ISubject {
private String name;
public RealSubjectA(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void method1() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method1");
}
@Override
public void method2() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method2");
}
@Override
public void method3() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method3");
}
}

public class RealSubjectProxy implements ISubject {
private ISubject mISubject;
public RealSubjectProxy(ISubject iSubject) {
this.mISubject = iSubject;
}
@Override
public void method1() {
this.mISubject.method1();
}
@Override
public void method2() {
this.mISubject.method2();
}
@Override
public void method3() {
this.mISubject.method3();
}
}

使用：

ISubject iSubject = new RealSubjectA("zlm");
RealSubjectProxy proxy = new RealSubjectProxy(iSubject);
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

5、优缺点

优点：

a、职责清晰。真实的角色就是实现实际的业务逻辑，不用关心其他非本职责的事务，通过后期的代理完成一件事务，附带的结果就是编程简洁清晰

b、高扩展性。具体主题角色是随时都会发生变化的，只要它实现了接口，甭管它如何变化，都逃不脱如来佛的手掌（接口），那我们的代理类完全就可以在不做任何修改的情况下使用。

c、智能化。动态代理可以体现。

6、扩展

设计模式中的代理分为“普通代理”和“强制代理”两种。

普通代理

他的要求就是客户端只能访问代理角色，而不能访问真实角色，也就是场景类不能再直接new一个对象了，他必须由代理来模拟场景。

我们需要修改两个实现类的构造函数即可。

RealSubject：

public class RealSubjectA implements ISubject {
private String name;
//构造函数限制谁能创建对象，并同时传递name..当然还可以有其他的限制，比如类名必须为Proxy类等，
public RealSubjectA(ISubject iSubject,String name) throws Exception {
if (iSubject == null) {
throw new Exception("can not create RealSubject");
} else {
this.name = name;
}
}
@Override
public void method1() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method1");
}
@Override
public void method2() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method2");
}
@Override
public void method3() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method3");
}
}

Proxy：

public class RealSubjectProxy implements ISubject {
private ISubject mISubject;
//仅仅修改了构造函数，传递进来一个代理者名称，即可进行代理，
public RealSubjectProxy(String name) {
try {
this.mISubject = new RealSubjectA(this,name);
} catch (Exception e) {
// TODO: 2018/6/22 异常处理
}
}
@Override
public void method1() {
this.mISubject.method1();
}
@Override
public void method2() {
this.mISubject.method2();
}
@Override
public void method3() {
this.mISubject.method3();
}
}

使用：

ISubject proxy = new RealSubjectProxy("zlm");
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

运行结果完全相同。在该模式下，调用者只知代理而不用知道真实的角色RealSubject是谁，屏蔽了真实角色的变更对高层模块的影响，真实的主题角色想怎么修改就怎么修改，对高层次的模块没有任何的影响，只要你实现了接口所对应的方法，该模式非常适合对扩展性要求较高的场合。当然，在实际的项目中，一般都是通过约定来禁止new一个真实的角色，这也是一个非常好的方案。

强制代理

强制代理在设计模式汇总比较另类，一般的思维是通过代理找到真实的角色，但是强制代理确实要“强制”，比必须通过真实角色查找到代理，否则你不能访问，也就是通过真实角色管理代理角色。

改造如下：

ISubject：

public interface ISubject {
public void method1();
public void method2();
public void method3();
//每个角色都可以拿到自己的代理类
public ISubject getProxy();
}

RealSubjectProxy：

public class RealSubjectProxy implements ISubject {
private ISubject mISubject = null;
//仅仅修改了构造函数，传递进来一个用户
public RealSubjectProxy(ISubject iSubject) {
this.mISubject = iSubject;
}
@Override
public void method1() {
this.mISubject.method1();
}
@Override
public void method2() {
this.mISubject.method2();
}
@Override
public void method3() {
this.mISubject.method3();
}
@Override
public ISubject getProxy() {
return this;
}
}

RealSubjectA：

public class RealSubjectA implements ISubject {
private String name;
private ISubject iSubject = null;
public RealSubjectA(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void method1() {
if (this.isProxy()) {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method1");
} else {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method1" + "\t" + "请使用指定代理访问！");
}
}
@Override
public void method2() {
if (this.isProxy()) {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method2");
} else {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method2" + "\t" + "请使用指定代理访问！");
}
}
@Override
public void method3() {
if (this.isProxy()) {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method3");
} else {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method3" + "\t" + "请使用指定代理访问！");
}
}
@Override
public ISubject getProxy() {
this.iSubject = new RealSubjectProxy(this);
return this.iSubject;
}
//校验是否是代理访问
private boolean isProxy() {
if (this.iSubject == null) {
return false;
} else {
return true;
}
}
}

运行：

RealSubjectA realSubjectA = new RealSubjectA("zlm");
ISubject proxy = realSubjectA.getProxy();
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

7、代理个性化

一个类可以实现多个接口，完成不同任务的整合。也就是说代理类不仅仅可以实现主题接口，也可以实现其他接口完成不同的任务，而且代理的目的是在目标对象方法的基础上作增强，这种增强的本质通常就是对目标对象的方法进行拦截和过滤。

增加一个接口，IProxy：

public interface IProxy {
public void methodIProxy();
}

RealSubjectProxy:

public class RealSubjectProxy implements ISubject,IProxy {
private ISubject mISubject = null;
//仅仅修改了构造函数，传递进来一个用户
public RealSubjectProxy(ISubject iSubject) {
this.mISubject = iSubject;
}
@Override
public void method1() {
this.mISubject.method1();
}
@Override
public void method2() {
this.mISubject.method2();
}
@Override
public void method3() {
this.mISubject.method3();
}
@Override
public ISubject getProxy() {
return this;
}
@Override
public void methodIProxy() {
System.out.println("新加了一个接口，实现了其中的方法！");
}
}

就只用修改这一个类，实现接口，其他了类不用变！

使用：

RealSubjectA realSubjectA = new RealSubjectA("zlm");
RealSubjectProxy proxy = (RealSubjectProxy) realSubjectA.getProxy();
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();
proxy.methodIProxy();

输出：

I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3
I/System.out: 新加了一个接口，实现了其中的方法！

代理类不仅仅是可以有自己的运算方法，通常的情况下代理的职责并不一定单一，它可以组合其他的真实角色，也可以实现自己的职责。

代理类可以为真实角色预处理消息、过滤消息、消息转发、事后处理消息等功能。

当然一个代理类，可以代理多个真实角色，并且真实角色之间可以有耦合关系。

8、动态代理

什么是动态代理？

动态代理是在实现阶段不用关心代理谁，而在运行阶段才指定代理那个对象。面向横切面编程（AOP）的核心就是采用了动态代理机制。

接口和实现类很简单，定义需要实现的方法即可。

ISubject：

public interface ISubject {
public void method1();
public void method2();
public void method3();
}

RealSubjectA：

public class RealSubjectA implements ISubject {
private String name;
public RealSubjectA(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void method1() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method1");
}
@Override
public void method2() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method2");
}
@Override
public void method3() {
System.out.println(this.name + "\t" + this.getClass().getSimpleName() + "\t" + "method3");
}
}

定义一个动态代理类RealSubjectHI，实现InvocationHandler接口，构造方法传入需要代理的对象。

public class RealSubjectHI implements InvocationHandler {
//被代理的实例
Object obj = null;
//我要代理谁
public RealSubjectHI(Object obj) {
this.obj = obj;
}
//invoke方法是接口InvocationHandler定义必须实现的，它完成对真实方法的调
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object invoke = method.invoke(this.obj, args);
return invoke;
}
}

其中invoke方法是接口InvocationHandler定义必须实现的，它完成对真实方法的调用。我们来详细讲解一下InvocationHandler接口，动态代理是根据被代理的接口生成所有的方法，也就是说给定一个接口，动态代理会宣称“我已经实现该接口下的所有方法了”，那动态代理怎么才能实现被代理接口中的方法呢？默认情况下所有的方法返回值都是空的，是的，代理已经实现它了，但是没有任何的逻辑含义，那怎么办？好办，通过 InvocationHandler接口，所有方法都由该Handler来进行处理，即所有被代理的方法都由 InvocationHandler接管实际的处理任务。

调用：

//定义具体实现类
ISubject iSubject = new RealSubjectA("zlm");
//获得类的classload
ClassLoader classLoader = iSubject.getClass().getClassLoader();
//定义一个handler
InvocationHandler invocationHandler = new RealSubjectHI(iSubject);
//动态产生一个代理者
ISubject proxy = (ISubject) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{ISubject.class}, invocationHandler);
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

注意：

我们既没有创建代理类，也没有实现ISubject接口，这就是动态代理。

如果我们想在一个方法调用后随即触发一些逻辑操作怎么办呢？简单，只需要改变动态代理Handler类，在invoke方法中添加一段的代码即可，请看：

public class RealSubjectHI implements InvocationHandler {
//被代理的实例
Object obj = null;
//我要代理谁
public RealSubjectHI(Object obj) {
this.obj = obj;
}
//invoke方法是接口InvocationHandler定义必须实现的，它完成对真实方法的调
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object invoke = method.invoke(this.obj, args);
if (method.getName().equalsIgnoreCase("method1")) {
System.out.println("调用了method1方法，可以在此处添加逻辑！");
}
return invoke;
}
}

调用方法并无变化：

//定义具体实现类
ISubject iSubject = new RealSubjectA("zlm");
//获得类的classload
ClassLoader classLoader = iSubject.getClass().getClassLoader();
//定义一个handler
InvocationHandler invocationHandler = new RealSubjectHI(iSubject);
//动态产生一个代理者
ISubject proxy = (ISubject) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{ISubject.class}, invocationHandler);
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: 调用了method1方法，可以在此处添加逻辑！
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

很棒啊，有木有！这就是AOP编程。AOP编程没有使用什么新的技术，但是它对我们的设计、编码有非常大的影响，对于日志、事务、权限等都可以在系统设计阶段不用考虑，而在设计后通过AOP的方式切过去。

很简单，两条独立发展的线路。动态代理实现代理的职责，业务逻辑Subject实现相关的逻辑功能，两者之间没有必然的相互耦合的关系。通知Advice从另一个切面切入，最终在高层模块也就是Client进行耦合，完成逻辑的封装任务。

AOP及动态代理抽取

在这里插入了较多的AOP术语，如在什么地方（连接点）执行什么行为（通知）。我们在这里实现了一个简单的横切面编程。

我们来看通知Advice，也就是我们要切入的类，接口和实现如代码清单如下：

/**
* Created by ZLM on 2018/7/2.
* Describe 前置通知接口
*/
public interface IAdvice {
public void exec();
}

/**
* Created by ZLM on 2018/7/2.
* Describe 前置通知实现
*/
public class BeforeIAdvice implements IAdvice {
@Override
public void exec() {
System.out.println("我是前置通知！我被执行了！");
}
}

因此我们抽象动态代理类：

/**
* Created by ZLM on 2018/7/2.
* Describe 动态代理类
*/
public class DynamicProxy<T> {
public static <T> T getNewProxyInstance(ClassLoader classLoader, Class<?>[] tClass, InvocationHandler invocationHandler) {
//寻找JoinPoint连接点，AOP框架使用元数据定义
if (true) {
//执行一个前置通知
new BeforeIAdvice().exec();
}
//执行目标，返回结果
return (T) Proxy.newProxyInstance(classLoader, tClass, invocationHandler);
}
}

在返回动态代理对象之前，执行我们要切入的类的方法。

执行变成了这样：

//定义具体实现类
ISubject iSubject = new RealSubjectA("zlm");
//获得类的classload
ClassLoader classLoader = iSubject.getClass().getClassLoader();
//定义一个handler
InvocationHandler invocationHandler = new RealSubjectHI(iSubject);
//产生一个动态代理
ISubject proxy = DynamicProxy.getNewProxyInstance(classLoader, iSubject.getClass().getInterfaces(), invocationHandler);
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: 我是前置通知！我被执行了！
I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: 调用了method1方法，可以在此处添加逻辑！
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

Proxy.newProxyInstance(classLoader, tClass, invocationHandler);该方法是重新生成了一个对象，为什么要重新生成？你要使用代理呀，注意 c.getInterfaces()这句话，这是非常有意思的一句话，是说查找到该类的所有接口，然后实现接口的所有方法。当然了，方法都是空的，由谁具体负责接管呢？是new MyInvocationHandler(_Obj)这个对象。于是我们知道一个类的动态代理类是这样的一个类，由InvocationHandler的实现类实现所有的方法，由其invoke方法接管所有方法的实现。

我们注意到上面的动态代理类DynamicProxy是一个通用类，不具有业务意义，我们可以在再产生一个实现类简化代码。

/**
* Created by ZLM on 2018/7/2.
* Describe 具有业务逻辑的动态代理类
*/
public class SubjectDynamicProxy extends DynamicProxy {
public static <T> T getNewProxyInstance(T t) {
ClassLoader classLoader = t.getClass().getClassLoader();
Class<?>[] interfaces = t.getClass().getInterfaces();
InvocationHandler invocationHandler = new RealSubjectHI(t);
//执行目标，返回结果
return getNewProxyInstance(classLoader, interfaces, invocationHandler);
}
}

调用 so easy：

ISubject iSubject = new RealSubjectA("zlm");
ISubject proxy = SubjectDynamicProxy.getNewProxyInstance(iSubject);
proxy.method1();
proxy.method2();
proxy.method3();

输出：

I/System.out: 我是前置通知！我被执行了！
I/System.out: zlm RealSubjectA method1
I/System.out: 调用了method1方法，可以在此处添加逻辑！
I/System.out: zlm RealSubjectA method2
I/System.out: zlm RealSubjectA method3

【转载】原文地址：https://blog.csdn.net/Aminy123/article/details/80769246

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