1. 代理模式

代理模式的作用是：為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問。在某些情況下，一個(gè)客戶不想或者不能直接引用另一個(gè)對(duì)象，而代理對(duì)象可以在客戶端和目標(biāo)對(duì)象之間起到中介的作用。

代理模式一般涉及到的角色有：

抽象角色：聲明真實(shí)對(duì)象和代理對(duì)象的共同接口；

代理角色：代理對(duì)象角色內(nèi)部含有對(duì)真實(shí)對(duì)象的引用，從而可以操作真實(shí)對(duì)象，同時(shí)代理對(duì)象提供與真實(shí)對(duì)象相同的接口以便在任何時(shí)刻都能代替真實(shí)對(duì)象。同時(shí)，代理對(duì)象可以在執(zhí)行真實(shí)對(duì)象操作時(shí)，附加其他的操作，相當(dāng)于對(duì)真實(shí)對(duì)象進(jìn)行封裝。

真實(shí)角色：代理角色所代表的真實(shí)對(duì)象，是我們最終要引用的對(duì)象。(參見文獻(xiàn)1)

以下以《Java與模式》中的示例為例：

抽象角色：

abstract public class Subject

{

abstract public void request();

}

真實(shí)角色：實(shí)現(xiàn)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

{

private RealSubject realSubject; //以真實(shí)角色作為代理角色的屬性



public ProxySubject()

{

}



public void request() //該方法封裝了真實(shí)對(duì)象的request方法

{

preRequest();

if( realSubject == null )

{

realSubject = new RealSubject();

}

realSubject.request(); //此處執(zhí)行真實(shí)對(duì)象的request方法

postRequest();

}



private void preRequest()

{

//something you want to do before requesting

}



private void postRequest()

{

//something you want to do after requesting

}

}

客戶端調(diào)用：

Subject sub=new ProxySubject();

Sub.request();

由以上代碼可以看出，客戶實(shí)際需要調(diào)用的是RealSubject類的request()方法，現(xiàn)在用ProxySubject來代理RealSubject類，同樣達(dá)到目的，同時(shí)還封裝了其他方法(preRequest(),postRequest())，可以處理一些其他問題。

另外，如果要按照上述的方法使用代理模式，那么真實(shí)角色必須是事先已經(jīng)存在的，并將其作為代理對(duì)象的內(nèi)部屬性。但是實(shí)際使用時(shí)，一個(gè)真實(shí)角色必須對(duì)應(yīng)一個(gè)代理角色，如果大量使用會(huì)導(dǎo)致類的急劇膨脹；此外，如果事先并不知道真實(shí)角色，該如何使用代理呢？這個(gè)問題可以通過Java的動(dòng)態(tài)代理類來解決。



2.動(dòng)態(tài)代理類

Java動(dòng)態(tài)代理類位于Java.lang.reflect包下，一般主要涉及到以下兩個(gè)類：

(1). Interface InvocationHandler：該接口中僅定義了一個(gè)方法Object：invoke(Object obj,Method method, Object[] args)。在實(shí)際使用時(shí)，第一個(gè)參數(shù)obj一般是指代理類，method是被代理的方法，如上例中的request()，args為該方法的參數(shù)數(shù)組。這個(gè)抽象方法在代理類中動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)。


(2).Proxy：該類即為動(dòng)態(tài)代理類，作用類似于上例中的ProxySubject，其中主要包含以下內(nèi)容：

Protected Proxy(InvocationHandler h)：構(gòu)造函數(shù)，估計(jì)用于給內(nèi)部的h賦值。

Static Class getProxyClass (ClassLoader loader, Class[] interfaces)：獲得一個(gè)代理類，其中l(wèi)oader是類裝載器，interfaces是真實(shí)類所擁有的全部接口的數(shù)組。

Static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)：返回代理類的一個(gè)實(shí)例，返回后的代理類可以當(dāng)作被代理類使用(可使用被代理類的在Subject接口中聲明過的方法)。



所謂Dynamic Proxy是這樣一種class：它是在運(yùn)行時(shí)生成的class，在生成它時(shí)你必須提供一組interface給它，然后該class就宣稱它實(shí)現(xiàn)了這些interface。你當(dāng)然可以把該class的實(shí)例當(dāng)作這些interface中的任何一個(gè)來用。當(dāng)然啦，這個(gè)Dynamic Proxy其實(shí)就是一個(gè)Proxy，它不會(huì)替你作實(shí)質(zhì)性的工作，在生成它的實(shí)例時(shí)你必須提供一個(gè)handler，由它接管實(shí)際的工作。(參見文獻(xiàn)3)

在使用動(dòng)態(tài)代理類時(shí)，我們必須實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口，以第一節(jié)中的示例為例：

抽象角色(之前是抽象類，此處應(yīng)改為接口)：

public interface Subject

{

abstract public void request();

}

具體角色RealSubject：同上；



代理角色：

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;

}



}



該代理類的內(nèi)部屬性為Object類，實(shí)際使用時(shí)通過該類的構(gòu)造函數(shù)DynamicSubject(Object obj)對(duì)其賦值；此外，在該類還實(shí)現(xiàn)了invoke方法，該方法中的

method.invoke(sub,args);

其實(shí)就是調(diào)用被代理對(duì)象的將要被執(zhí)行的方法，方法參數(shù)sub是實(shí)際的被代理對(duì)象，args為執(zhí)行被代理對(duì)象相應(yīng)操作所需的參數(shù)。通過動(dòng)態(tài)代理類，我們可以在調(diào)用之前或之后執(zhí)行一些相關(guān)操作。

客戶端：

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(); //在這里指定被代理類

InvocationHandler ds = new DynamicSubject(rs); //初始化代理類

Class cls = rs.getClass();

//以下是分解步驟

/*

Class c = Proxy.getProxyClass(cls.getClassLoader(),cls.getInterfaces()) ;

Constructor ct=c.getConstructor(new Class[]{InvocationHandler.class});

Subject subject =(Subject) ct.newInstance(new Object[]{ds});

*/

//以下是一次性生成

Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(cls.getClassLoader(),

cls.getInterfaces(),ds );



subject.request();

}

通過這種方式，被代理的對(duì)象(RealSubject)可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)改變，需要控制的接口(Subject接口)可以在運(yùn)行時(shí)改變，控制的方式(DynamicSubject類)也可以動(dòng)態(tài)改變，從而實(shí)現(xiàn)了非常靈活的動(dòng)態(tài)代理關(guān)系(參見文獻(xiàn)2)。