不学无数——Java代理模式

1. 代理

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)

1.1 什么是代理

代理是基本的设计模式之一,它是你为了提供额外或者不同的行为,而插入的用来代替”实际对象“的对象。这些操作通常是涉及到与”实际对象“的通信。

举个现实中和的例子:假设你有一套房子要出租,一种方法是你直接去网上发布出租信息,然后直接带要租房子的人来看房子,但是可能你很忙,你没有时间去处理这些事情,所以你可以去找中介,让中介帮你处理这些琐碎事情,中介实际上就是你的代理。本来是你要做的事情,现在中介帮助你一一处理。当我们需要租房子时,只能找房屋中介,而不能找房东了,因为房东已经和房屋中介签订了协议。所以房屋中介代理的存在就是为了拦截我们对于房东的直接访问。

下面在代码中体现出上面的例子

现在有一个House,有价格和颜色两个属性。

class Home{
    Integer price;
    String color;
    -----get.set方法
}

有个房主的接口,每个房主都具有出租的功能。

interface Homeowner{
    public void LeaseHouse(Home home);
}

现在有一个真实的房主实现了这个接口

class RealHomeowner implements Homeowner{
    @Override
    public void LeaseHouse(Home home) {
        System.out.println("房价是 "+ home.price);
        System.out.println("房子颜色是 "+ home.color);
    }
}

现在有一个房屋代理,房屋代理也具备出租的功能,但是他出租的是和他签订协议房主的房子。在和房主签订协议之后他会对房子进行处理,并且将价格提高。

class HomeProxy implements Homeowner{

    private Homeowner homeowner;

    public HomeProxy(Homeowner homeowner){
        this.homeowner = homeowner;
    }
    @Override
    public void LeaseHouse(Home home) {
        System.out.println("装修房子");
        home.color="red";
        System.out.println("提升价格");
        home.price=home.price+1000;
        homeowner.LeaseHouse(home);
    }
}

当房屋代理将房子整理好了以后,就将房源信息放入到网上供人们选择

public static void consume(Homeowner homeowner,Home home){
    if (homeowner instanceof HomeProxy){
        homeowner.LeaseHouse(home);
    }
    else {
        System.out.println("请找房屋代理");
    }
}

在主方法中调用consume()方法

public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        consume(new HomeProxy(new RealHomeowner()),new Home(1000,"black"));
        System.out.println("--------------------------------");
        consume(new RealHomeowner(),new Home(1000,"black"));
    }
}

发现直接和房东直租已经被拒绝了,只能通过代理进行租房。打印信息如下:

装修房子
提升价格
房价是 2000
房子颜色是 red
--------------------------------
请找房屋代理

从上面可以看出代理其实分为三个角色:

  1. 抽象的主题角色:只是业务类型的定义。

  2. 具体的主题角色:也叫做被代理角色,是业务逻辑的真正执行者。

  3. 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。

1.2 什么时候使用代理

在任何时候,只要你想要从额外的操作从“实际的对象”分离到不同的地方,特别是当你希望能够很容易的做出修改,从没有使用额外操作转为使用这些操作,或者反过来时,代理就显得很有用。

还是刚才的现实的例子,我们为什么要把房子给房屋代理?

  • 例如你在美国有一套房,而你在北京居住和上班,这时候你没时间去和租房的人打交道。所以将房子交给房屋代理。

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

对应到代码中的意思就是:如果你在北京要处理美国的房子,每次有人想租房子,或者你租的房子出现了问题,你都得坐飞机回去和房客进行交涉或者维修。代码中最常见的就是Web Service的工作原理,即你只是想和另一台机器进行通信,你不想管中间的通信原理,例如网络打包、通信、解包等一系列复杂的问题,所以我们使用代理将这一系列通信的问题进行了包装,再由代理进行通信的功能。

  • 对于房屋的维修或者和房租打交道嫌麻烦,只想把房子租出去收钱就行,所以直接交给房屋代理进行打理。

对应到代码中的意思就是:一个类的单一职能原则,对于房东来说,只会租房的功能,但是如果不装修,不打理的话是很难租出去的,所以交给了房屋代理,房屋代理进行装修,后期整理在进行出租。代码中常见的实现就是对于权限的过滤,一个类有一个功能,而这个功能只适合一部分的用户使用,所以利用代理进行权限的过滤。

代理体现了一个类的单一职能原则,就是一个类只做自己的功能,不掺杂其他东西,这样这个类被修改的几率才会最小。

1.3 代理的优点

  • 职责清晰:真实的角色就是现实实际的业务逻辑,不用关系其他非本职的东西,通过后期的代理完成一件事务,附带的结果就是变成简洁清晰

  • 高扩展性:具体主题角色是随时发生变化的,只要它实现了接口,所以它无论怎么变化,都逃不脱如来佛的手掌(接口)的控制,那我们的代理类完全可以在不做任何修改的情况下使用。

  • 智能化:在动态代理中可以体现出具体的智能化,关于动态代理在下一节中进行讲解。

1.4 强制代理

强制代理是代理模式的一种延伸,代理模式是通过代理找到实际的角色动作,但是强制代理要求通过实际角色获得代理,不然不让访问。在现实中体现就是,房主和房屋代理签订了合同,如果有房客想要租这个房就只能找这个固定的房屋代理,不能找其他的。不管是new出来一个房屋代理也好,还是直接找房主也好,都是租不了房的。

强制代理接口如下,只是增加了一个getProxy()方法,获得指定的代理:


interface Homeowner{
    public void LeaseHouse(Home home);
    public Homeowner getProxy();
}

实现类也作了一些的修改,先看房主角色

class RealHomeowner implements Homeowner{
    private Homeowner proxy;
    @Override
    public void LeaseHouse(Home home) {
        if (isProxy()){
            System.out.println("房价是 "+ home.price);
            System.out.println("房子颜色是 "+ home.color);
        }else {
            System.out.println("请找房屋代理");
        }
    }
    // 获得自己的代理
    @Override
    public Homeowner getProxy() {
        this.proxy=new HomeProxy(this);
        return this.proxy;
    }
    // 校验是否是代理访问
    private Boolean isProxy(){
        if (this.proxy == null){
            return false;
        }else {
            return true;
        }
    }
}

强制代理的代理类

class HomeProxy implements Homeowner{

    private Homeowner homeowner;

    public HomeProxy(Homeowner homeowner){
        this.homeowner = homeowner;
    }
    @Override
    public void LeaseHouse(Home home) {
        System.out.println("装修房子");
        home.color="red";
        System.out.println("提升价格");
        home.price=home.price+1000;
        homeowner.LeaseHouse(home);
    }
    // 因为代理上面没有代理就返回自己
    @Override
    public Homeowner getProxy() {
        return this;
    }
}

如果此时代理又被代理了,可以继续延伸下去。

此时如果按照正常的代理模式进行访问的话,

public static void main(String[] args) {
        RealHomeowner realHomeowner=new RealHomeowner();
        Home home=new Home(1000,"red");
        realHomeowner.LeaseHouse(home);
        HomeProxy homeProxy = new HomeProxy(realHomeowner);
        homeProxy.LeaseHouse(home);
}

发现在进行出租房子的时候,进行了拒绝出租。这个代理对象是你new出来的,所以真是对象当然不认,这就好比你和A代理公司签订了合同,但是房客去B代理公司租你的房子,肯定是不行的。

装修房子
提升价格
请找房屋代理

此时如果更改成如下:

public static void main(String[] args) {
    RealHomeowner realHomeowner=new RealHomeowner();
    Home home=new Home(1000,"red");
    Homeowner homeProxy = realHomeowner.getProxy();
    homeProxy.LeaseHouse(home);
}

就会发现房子被租出去了

装修房子
提升价格
房价是 2000
房子颜色是 red

强制代理的概念就是要从真是对象查找代理角色,不允许直接访问真实角色

1.5 代理实现多个接口

一个类可以实现多个接口,完成不同的任务的整合,也就说代理类不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,而且代理的目的就是在目标对象方法的基础上作增强,这种增加本质上就是对目标对象的方法进行拦截过滤。比如现在房屋中介不想自己进行装修房子了,于是把装修单独拆出来作为一个接口,在内部进行实现。

interface RenovationInterface{
    public void Renovation(Home home,String color);
}

代理类

class HomeProxy implements Homeowner , RenovationInterface{
    private Homeowner homeowner;
    public HomeProxy (Homeowner homeowner){
        this.homeowner = homeowner;
    }
    @Override
    public void LeaseHouse(Home home) {
        System.out.println("装修房子");
        this.Renovation(home,"red");
        System.out.println("提升价格");
        home.price=home.price+1000;
        homeowner.LeaseHouse(home);
    }

    @Override
    public Homeowner getProxy() {
        return this;
    }

    @Override
    public void Renovation(Home home, String color) {
        home.color = color;
    }
}

一个代理类可以代理多个真实的角色,并且真实角色之间可以有耦合关系,可以自行的进行扩展。

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