Proxy模式(代理[延迟]模式)

Proxy？？

Proxy是“代理人”的意思，它指的是代替别人进行工作的人。代理实际上就是使用委托的机制，在代理的过程中你可以做点其他的事情，然后再来执行被代理对象的代码。

• 知识储备

1.什么时候使用：

GoF书（请参见附录E[GoF]）在讲解Proxy模式时，使用了一个可以在文本中嵌入图形对象（例如图片等）的文本编辑器作为例子。为了生成这些图形对象，需要读取图片文件，这很耗费时间。因此如果在打开文档时就生成有所的图形对象，就会导致文档打开时间过长。所以，最好是当用户浏览至文本中各个图形对象时，再去生成它们的实例。这时，Proxy模式就有了用武之地。

2.有那些代理：

• Virtual Proxy（虚拟代理）Virtual Proxy就是本章中学习的Proxy模式。只有当真正需要实例时，它才生成和初始化实例。

• Remote Proxy（远程代理）Remote Proxy可以让我们完全不必在意RealSubject角色是否在远程网络上，可以如同它在自己身边一样（透明性地）调用它的 方法。Java的RMI（RemoteMethodInvocation：远程方法调用）就相当于Remote Proxy。

• Access Proxy Access Proxy 用于在调用RealSubject角色的功能时设置访问限制。例如，这种代理可以只允许指定的用户调用方法，而当其他用户调用方法时则报错。

• 静态代理
  
  1.使用委托机制代理人只代理他能解决的问题。当遇到他不能解决的问题时，还是会“转交”给本人去解决。
  
  这里的“转交”就是在本书中多次提到过的“委托”。从PrinterProxy类的print方法中调用real.print方法正是这种“委托”的体现。

1. 为了实现PrinterProxy类可以从printer类中分离出来作为独立的组件使用，而且只要是实现了Printable接口的类都可以扮演Proxy的角色。需要使用反射实例

private synchronized void realize(String classname) {
    if(real==null){
        try {
            real = ((Printable) Class.forName(classname).newInstance());
        }catch (ClassNotFoundException e){
            System.out.println("没有发现"+classname);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 动态代理

在java的动态代理机制中，有两个重要的类或接口，一个是 InvocationHandler(Interface)、另一个则是 Proxy(Class)，这一个类和接口是实现我们动态代理所必须用到的。首先我们先来看看java的API帮助文档是怎么样对这两个类进行描述的：

InvocationHandler:

InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance. 

Each proxy instance has an associated invocation handler. When a method is invoked on a proxy instance,
the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.

每一个动态代理类都必须要实现InvocationHandler这个接口，并且每个代理类的实例都关联到了一个handler，当我们通过代理对象调用一个方法的时候，这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的 invoke 方法来进行调用。我们来看看

InvocationHandler这个接口的唯一一个方法 invoke 方法：

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

我们看到这个方法一共接受三个参数，那么这三个参数分别代表什么呢？

Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable

proxy:　　指代我们所代理的那个真实对象
method:　　指代的是我们所要调用真实对象的某个方法的Method对象
args:　　指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数

理清职责

• 实现一个带名字的打印机
  
  名字=====》》说明
  
  Printer || 表示带名字的打印机的类（本人）
  
  Printable || Printer和PrinterProxy的共同接口
  
  PrinterProxy || 表示带名字的打印机的类（代理人）
  
  Main ||测试程序行为的类

UML

类图：

时序图：

Code

• Printable

public interface Printable {

    // 设置打印名字
    void setPrinterName(String name);

    // 获取打印名字
    String getPrinterName();

    // 显示文字
    void print(String string);
}

• Printer

public class Printer implements Printable{

    private String name;

    public Printer() {
        heavyjob("正在生成Printer实例");
    }

    public Printer(String name) {
        this.name = name;
        heavyjob("正在生成Printer实例（"+name+"）");
    }

    /**
     * 模拟一个高负载任务
     * @param string
     */
    private void heavyjob(String string) {
        System.out.println(string);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.print(".");
        }
    }

    @Override
    public void setPrinterName(String name) {
        this.name=name;
    }

    @Override
    public String getPrinterName() {
        return name;
    }

    @Override
    public void print(String string) {
        System.out.println("==="+name+"===");
        System.out.println(string);
    }
}

• PrinterProxy

public class PrinterProxy implements Printable{

    private String name;

    private Printer real;

    /**
     * 不论 setPrinterName 方法和getPrinterName 方法被调用多少次，
     * 都不会生成Printer类的实例。只有当真正需要本人时，
     * 才会生成printer类的实例（printerProxy类的调用者完全不知道是否生成了本人，也不用在意是否生成了本人）。
     * @param name
     */

    public PrinterProxy(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public synchronized void setPrinterName(String name) {
        if(real!=null){
            real.setPrinterName(name);
        }
        this.name=name;
    }

    @Override
    public String getPrinterName() {
        return name;
    }

    @Override
    public void print(String string) {
            realize();
            real.print(string);
    }

    private synchronized void realize() {
        if(real==null) real=new Printer(name);
    }
}

public class MainT {
    public static void main(String[] args) {

        Printable p=new PrinterProxy("Tom");
        System.out.println("现在是"+p.getPrinterName());
        p.setPrinterName("Cat");
        System.out.println("现在是"+p.getPrinterName());
        p.print("我是 Tomcat");

    }
}

• 结果：

现在是Tom
现在是Cat
正在生成Printer实例（Cat）
.....
===Cat===
我是 Tomcat

动态代理Code

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Printable tom = new Printer("Tom");

        DynamicProxy proxy = new DynamicProxy(tom);

        Printable o = (Printable) Proxy.newProxyInstance(proxy.getClass().getClassLoader(),
                tom.getClass().getInterfaces(), proxy);

        System.out.println(o.getClass().getName());

        System.out.println("现在是"+o.getPrinterName());
        o.print("Tomcat");
    }
}

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    private Object object;

    public DynamicProxy(Object object) {
        this.object = object;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        System.out.println("准备执行");

        System.out.println("Method:" + method);

        Object o = method.invoke(object, args);

        System.out.println("执行完毕");
        return o;
    }
}

public interface Printable {

    // 设置打印名字
    void setPrinterName(String name);

    // 获取打印名字
    String getPrinterName();

    // 显示文字
    void print(String string);
}

public class Printer implements Printable{
    private String name;

    public Printer() {
        heavyjob("正在生成Printer实例");
    }

    public Printer(String name) {
        this.name = name;
        heavyjob("正在生成Printer实例（"+name+"）");
    }

    /**
     * 模拟一个高负载任务
     * @param string
     */
    private void heavyjob(String string) {
        System.out.println(string);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.print(".");
        }
    }

    @Override
    public void setPrinterName(String name) {
        this.name=name;
    }

    @Override
    public String getPrinterName() {
        return name;
    }

    @Override
    public void print(String string) {
        System.out.println("==="+name+"===");
        System.out.println(string);
    }
}

• 关于代理Proxy 中proxy参数使用

1.proxy参数运行时的类型是什么

proxy的类型是：com.sun.proxy.$Proxy0真实的代理对象

2.为什么不用this替代

因为this代表的是InvocationHandler接口实现类本身，并不是真实的代理对象。

整体代码:

interface I_Db_Tools{
	void open();
	void close();
	I_Db_Tools exchangeDb(String dbname);
}
class Db_Tools implements I_Db_Tools{
	public void open() {
		System.out.println("数据库连接..........");
	}
	public void close() {
		System.out.println("数据库关闭..........");
	}
	@Override
	public I_Db_Tools exchangeDb(String db_name) {
		System.out.println("改变数据为:"+db_name);
		return this;
	}
}
public class ProxyD {
	public static void main(String[] args) {

		I_Db_Tools db_Tools = new Db_Tools();

		I_Db_Tools db_tools_proxy = ((I_Db_Tools) Proxy.newProxyInstance(db_Tools.getClass().getClassLoader(),
				db_Tools.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
					@Override
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
						// 利用proxy实现代理返回同一个对象
						if ("exchangeDb".equals(method.getName())) {
							String db_name=(String) args[0];
							System.out.println("改变数据为:"+db_name);
							return proxy;
						}
						if ("open".equals(method.getName())) {
							return method.invoke(db_Tools, args);// 代理open方法
						}
						return null;//不代理其他方法
					}
				}));
		I_Db_Tools db = db_Tools.exchangeDb("mysql").exchangeDb("Oracle");
		db_tools_proxy.open();
		db_tools_proxy.close();
	}
}