Java设计模式（10）代理模式（Proxy模式）

时间 2019-11-10

标签 java 设计模式代理 proxy 栏目 Java 繁體版

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理解并使用设计模式，可以培养咱们良好的面向对象编程习惯，同时在实际应用中，能够如鱼得水，享受游刃有余的乐趣。

Proxy是比较有用途的一种模式，并且变种较多，应用场合覆盖从小结构到整个系统的大结构，Proxy是代理的意思，咱们也许有代理服务器等概念，代理概念能够解释为：在出发点到目的地之间有一道中间层，意为代理。

设计模式中定义：为其余对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。html

为何要使用代理模式

受权机制不一样级别的用户对同一对象拥有不一样的访问权利，如Jive论坛系统中，就使用Proxy进行受权机制控制，访问论坛有两种人：注册用户和游客(未注册用户)，Jive中就经过相似ForumProxy这样的代理来控制这两种用户对论坛的访问权限。
某个客户端不能直接操做到某个对象，但又必须和那个对象有所互动。

举例两个具体状况：数据库

若是那个对象是一个是很大的图片，须要花费很长时间才能显示出来，那么当这个图片包含在文档中时，使用编辑器或浏览器打开这个文档，打开文档必须很迅速，不能等待大图片处理完成，这时须要作个图片Proxy来代替真正的图片。
若是那个对象在Internet的某个远端服务器上，直接操做这个对象由于网络速度缘由可能比较慢，那咱们能够先用Proxy来代替那个对象。

总之原则是，对于开销很大的对象，只有在使用它时才建立，这个原则能够为咱们节省不少宝贵的Java内存。因此，有些人认为Java耗费资源内存，我觉得这和程序编制思路也有必定的关系。编程

如何使用代理模式

以Jive论坛系统为例，访问论坛系统的用户有多种类型：注册普通用户、论坛管理者、系统管理者、游客。注册普通用户才能发言，论坛管理者能够管理他被受权的论坛，系统管理者能够管理全部事务等，这些权限划分和管理是使用Proxy完成的。

Forum是Jive的核心接口，在Forum中陈列了有关论坛操做的主要行为，如论坛名称，论坛描述的获取和修改，帖子发表删除编辑等。

在ForumPermissions中定义了各类级别权限的用户：设计模式

public class ForumPermissions implements Cacheable {
/**
* Permission to read object.
*/
public static final int READ = 0;

/**
* Permission to administer the entire sytem.
*/
public static final int SYSTEM_ADMIN = 1;

/**
* Permission to administer a particular forum.
*/
public static final int FORUM_ADMIN = 2;

/**
* Permission to administer a particular user.
*/
public static final int USER_ADMIN = 3;

/**
* Permission to administer a particular group.
*/
public static final int GROUP_ADMIN = 4;

/**
* Permission to moderate threads.
*/
public static final int MODERATE_THREADS = 5;

/**
* Permission to create a new thread.
*/
public static final int CREATE_THREAD = 6;

/**
* Permission to create a new message.
*/
public static final int CREATE_MESSAGE = 7;

/**
* Permission to moderate messages.
*/
public static final int MODERATE_MESSAGES = 8;

.....

public boolean isSystemOrForumAdmin() {
　return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]);
}

.....

}

所以，Forum中各类操做权限是和ForumPermissions定义的用户级别有关系的，做为接口Forum的实现：ForumProxy正是将这种对应关系联系起来。好比，修改Forum的名称，只有论坛管理者或系统管理者能够修改，代码以下：浏览器

public class ForumProxy implements Forum {
    private ForumPermissions permissions;
    private Forum forum;
    this.authorization = authorization;

    public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization,
    ForumPermissions permissions){
        this.forum = forum;
        this.authorization = authorization;
        this.permissions = permissions;
    }
    .....
    public void setName(String name) throws UnauthorizedException,
        ForumAlreadyExistsException{
　　//只有是系统或论坛管理者才能够修更名称
　　if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) {
　　　forum.setName(name);
　　}
　　else {
　　　throw new UnauthorizedException();
　　}
    }
    ...

}

而DbForum才是接口Forum的真正实现，以修改论坛名称为例：安全

public class DbForum implements Forum, Cacheable {
    ...
    public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException {
　　....
　　this.name = name;
　　//这里真正将新名称保存到数据库中
　　saveToDb();
　　....
    }
    ...
}

凡是涉及到对论坛名称修改这一事件，其余程序都首先得和ForumProxy打交道，由ForumProxy决定是否有权限作某同样事情，ForumProxy是个名副其实的"网关"，"安全代理系统"。

在平时应用中，无可避免总要涉及到系统的受权或安全体系，无论你有无心识的使用Proxy，实际你已经在使用Proxy了。

咱们继续结合Jive谈入深一点，下面要涉及到工厂模式了。

咱们已经知道，使用Forum须要经过ForumProxy，Jive中建立一个Forum是使用Factory模式，有一个总的抽象类ForumFactory，在这个抽象类中，调用ForumFactory是经过getInstance()方法实现，这里使用了Singleton(也是设计模式之一)，getInstance()返回的是ForumFactoryProxy。

为何不返回ForumFactory，而返回ForumFactory的实现ForumFactoryProxy？缘由是明显的，须要经过代理肯定是否有权限建立forum。

在ForumFactoryProxy中咱们看到代码以下：服务器

public class ForumFactoryProxy extends ForumFactory {
　protected ForumFactory factory;
　protected Authorization authorization;
　protected ForumPermissions permissions;

　public ForumFactoryProxy(Authorization authorization, ForumFactory factory,ForumPermissions permissions){
　　this.factory = factory;
　　this.authorization = authorization;
　　this.permissions = permissions;
　}

　public Forum createForum(String name, String description)
　　throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException{
　　//只有系统管理者才能够建立forum
　　if (permissions.get(ForumPermissions.SYSTEM_ADMIN)) {
　　　Forum newForum = factory.createForum(name, description);
　　　return new ForumProxy(newForum, authorization, permissions);
　　}
　　else {
　　　throw new UnauthorizedException();
　　}
    }
}

方法createForum返回的也是ForumProxy，Proxy就象一道墙，其余程序只能和Proxy交互操做。

注意到这里有两个Proxy：ForumProxy和ForumFactoryProxy。表明两个不一样的职责：使用Forum和建立Forum。至于为何将使用对象和建立对象分开，这也是为何使用Factory模式的缘由所在：是为了"封装" "分派"。换句话说，尽量功能单一化，方便维护修改。

Jive论坛系统中其余如帖子的建立和使用，都是按照Forum这个思路而来的。

以上咱们讨论了如何使用Proxy进行受权机制的访问，Proxy还能够对用户隐藏另一种称为copy-on-write的优化方式。拷贝一个庞大而复杂的对象是一个开销很大的操做，若是拷贝过程当中，没有对原来的对象有所修改，那么这样的拷贝开销就没有必要。用代理延迟这一拷贝过程。

好比：咱们有一个很大的Collection，具体如hashtable，有不少客户端会并发同时访问它。其中一个特别的客户端要进行连续的数据获取，此时要求其余客户端不能再向hashtable中增长或删除东东。

最直接的解决方案是：使用collection的lock，让这特别的客户端得到这个lock,进行连续的数据获取，而后再释放lock。网络

public void foFetches(Hashtable ht){
　synchronized(ht){
　　//具体的连续数据获取动做..
　}
}

可是这一办法可能锁住Collection会很长时间，这段时间，其余客户端就不能访问该Collection了。

第二个解决方案是clone这个Collection，而后让连续的数据获取针对clone出来的那个Collection操做。这个方案前提是，这个Collection是可clone的，并且必须有提供深度clone的方法。Hashtable就提供了对本身的clone方法，但不是Key和value对象的clone。并发

public void foFetches(Hashtable ht){
　Hashttable newht=(Hashtable)ht.clone();
}

问题又来了，因为是针对clone出来的对象操做，若是原来的母体被其余客户端操做修改了，那么对clone出来的对象操做就没有意义了。

最后解决方案：咱们能够等其余客户端修改完成后再进行clone，也就是说，这个特别的客户端先经过调用一个叫clone的方法来进行一系列数据获取操做。但实际上没有真正的进行对象拷贝，直至有其余客户端修改了这个对象Collection。

使用Proxy实现这个方案，这就是copy-on-write操做。

Proxy应用范围很广，如今流行的分布计算方式RMI和Corba等都是Proxy模式的应用。编辑器

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