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Java的代理模式你真的了解嗎

更新時間：2022年04月06日 17:08:03 作者：就是不掉頭發(fā)

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java的代理模式，結(jié)構(gòu)型模式主要總結(jié)了一些類或?qū)ο蠼M合在一起的經(jīng)典結(jié)構(gòu)，這些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可以解決特定應(yīng)用場景的問題，包括：代理模式、橋接模式、裝飾器模式、適配器模式、門面模式、組合模式、享元模式

代理模式原理解析

代理模式（Proxy Design Pattern），它在不改變原始類（或者叫被代理類）代碼的情況下，通過引入代理類來給原始類附加功能。

public class UserController {
  //...省略其他屬性和方法...
  private MetricsCollector metricsCollector; // 依賴注入

  public UserVo login(String telephone, String password) {
    long startTimestamp = System.currentTimeMillis();

    // ... 省略login邏輯...

    long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimestamp);
    metricsCollector.recordRequest(requestInfo);

    //...返回UserVo數(shù)據(jù)...
  }

  public UserVo register(String telephone, String password) {
    long startTimestamp = System.currentTimeMillis();

    // ... 省略register邏輯...

    long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimestamp);
    metricsCollector.recordRequest(requestInfo);

    //...返回UserVo數(shù)據(jù)...
  }
}

上面代碼有兩個問題，第一，性能計數(shù)器框架代碼侵入到業(yè)務(wù)代碼中，跟業(yè)務(wù)高度耦合。如果需要替換這個框架，成本比較大。第二，收集接口請求的代碼跟業(yè)務(wù)代碼無關(guān)，不應(yīng)該放到一個類中。業(yè)務(wù)類最好職責(zé)更加單一，只負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理。
現(xiàn)在改成代理模式：

public interface IUserController {
  UserVo login(String telephone, String password);
  UserVo register(String telephone, String password);
}

public class UserController implements IUserController {
  //...省略其他屬性和方法...

  @Override
  public UserVo login(String telephone, String password) {
    //...省略login邏輯...
    //...返回UserVo數(shù)據(jù)...
  }

  @Override
  public UserVo register(String telephone, String password) {
    //...省略register邏輯...
    //...返回UserVo數(shù)據(jù)...
  }
}

public class UserControllerProxy implements IUserController {
  private MetricsCollector metricsCollector;
  private UserController userController;

  public UserControllerProxy(UserController userController) {
    this.userController = userController;
    this.metricsCollector = new MetricsCollector();
  }

  @Override
  public UserVo login(String telephone, String password) {
    long startTimestamp = System.currentTimeMillis();

    // 委托
    UserVo userVo = userController.login(telephone, password);

    long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimestamp);
    metricsCollector.recordRequest(requestInfo);

    return userVo;
  }

  @Override
  public UserVo register(String telephone, String password) {
    long startTimestamp = System.currentTimeMillis();

    UserVo userVo = userController.register(telephone, password);

    long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimestamp);
    metricsCollector.recordRequest(requestInfo);

    return userVo;
  }
}

//UserControllerProxy使用舉例
//因為原始類和代理類實現(xiàn)相同的接口，是基于接口而非實現(xiàn)編程
//將UserController類對象替換為UserControllerProxy類對象，不需要改動太多代碼

IUserController userController = new UserControllerProxy(new UserController());

按照基于接口而非實現(xiàn)編程的設(shè)計思想，將原始類對象替換為代理類對象的時候，剛剛的代理模式代碼實現(xiàn)中，代理類和原始類需要實現(xiàn)相同的接口。但是如果原始類沒有定義接口，并且原始類代碼并不是我們開發(fā)維護的，也不能重新定義一個接口，這種情況下，如何實現(xiàn)代理模式呢？
對于這種外部類的擴展，一般都采用繼承的方式。讓代理類繼承原始類，然后擴展附加功能。代碼如下：

public class UserControllerProxy extends UserController {
  private MetricsCollector metricsCollector;

  public UserControllerProxy() {
    this.metricsCollector = new MetricsCollector();
  }

  public UserVo login(String telephone, String password) {
    long startTimestamp = System.currentTimeMillis();

    UserVo userVo = super.login(telephone, password);

    long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimestamp);
    metricsCollector.recordRequest(requestInfo);

    return userVo;
  }

  public UserVo register(String telephone, String password) {
    long startTimestamp = System.currentTimeMillis();

    UserVo userVo = super.register(telephone, password);

    long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimestamp);
    metricsCollector.recordRequest(requestInfo);

    return userVo;
  }
}

//UserControllerProxy使用舉例
UserController userController = new UserControllerProxy();

動態(tài)代理的原理解析

另外，剛剛的代碼實現(xiàn)還是有點問題。一方面，我們需要在代理類中，將原始類中的所有方法，都要重新實現(xiàn)一遍，而且為每個方法都附加相似的代碼邏輯。另一方面，如果要添加功能的類不止有一個，我們需要針對每個類都創(chuàng)建一個代理類。
如果有50個要添加附加功能的原始類，那我們就要創(chuàng)建50個對應(yīng)的代理類，導(dǎo)致項目中的類個數(shù)成倍增加，提高維護成本。而且每個代理類的代碼都有點重復(fù)，增加開發(fā)成本，這種問題該如何解決？

可以使用動態(tài)代理（Dynamic Proxy），Java動態(tài)代理實現(xiàn)。

public class MetricsCollectorProxy {
  private MetricsCollector metricsCollector;

  public MetricsCollectorProxy() {
    this.metricsCollector = new MetricsCollector();
  }

  public Object createProxy(Object proxiedObject) {
    Class<?>[] interfaces = proxiedObject.getClass().getInterfaces();
    DynamicProxyHandler handler = new DynamicProxyHandler(proxiedObject);
    return Proxy.newProxyInstance(proxiedObject.getClass().getClassLoader(), interfaces, handler);
  }

  private class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object proxiedObject;

    public DynamicProxyHandler(Object proxiedObject) {
      this.proxiedObject = proxiedObject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
      long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
      Object result = method.invoke(proxiedObject, args);
      long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
      long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
      String apiName = proxiedObject.getClass().getName() + ":" + method.getName();
      RequestInfo requestInfo = new RequestInfo(apiName, responseTime, startTimestamp);
      metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
      return result;
    }
  }
}

//MetricsCollectorProxy使用舉例
MetricsCollectorProxy proxy = new MetricsCollectorProxy();
IUserController userController = (IUserController) proxy.createProxy(new UserController());

代理模式的應(yīng)用場景

代理模式的應(yīng)用場景非常多，下面舉例說一些比較常見的用法。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)的非功能性需求開發(fā)

比如在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的一些非功能性需求，監(jiān)控、統(tǒng)計、鑒權(quán)、限流、事物、冪等、日志。這些附加功能與業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能解耦，放到代理類中統(tǒng)一處理，讓程序員只需要關(guān)注業(yè)務(wù)開發(fā)。

代理模式在PRC、緩存中的應(yīng)用

實際上，RPC框架也可以看作一種代理模式，GoF的設(shè)計模式一書中把它稱作遠(yuǎn)程代理，通過遠(yuǎn)程代理，將網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)編碼解碼等細(xì)節(jié)隱藏起來。客戶端在使用RPC服務(wù)的時候，就像使用本地函數(shù)一樣，無需了解跟服務(wù)器交互的細(xì)節(jié)。

代理在緩存中的應(yīng)用，假設(shè)要開發(fā)一個接口請求的緩存功能，對于某些接口請求，輸入?yún)?shù)相同，在設(shè)定的過期時間內(nèi)，直接返回緩存結(jié)果，不用重新進行邏輯業(yè)務(wù)處理

到此這篇關(guān)于Java的代理模式你真的了解嗎的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java代理模式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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