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第一集:代理模式、动态代理和面向方面

时间：2023-06-15 12:07:49浏览次数：42  
标签：动作 第一集 Object 代理 Action 面向 action public


Java代码 


1. Public class ViewAction implements Action  
2. {  
3.         public void doAction()  
4.         {  
5.                //做View的动作  
6.                System.out.println(“You could view the information……”);  
7.                ……  
8. }  
9. }


代 理的意思很好理解，它借鉴了我们日常所用的代理的意思：就是本来该自己亲自去做的某件事，由于某种原因不能直接做，而只能请人代替你做，这个被你请来做事 的人就是代理。比如过春节要回家，由于你要上班，没时间去买票，就得票务中介代你购买，这就是一种代理模式。这个情景可以形象的描述如下：


Java代码 


1. class：火车站  
2. {  
3.         卖票：  
4.        {……}  
5. }

火车站是卖票的地方，我们假设只能在火车站买到票。卖票的动作实质是火车站类完成的。


Java代码 


1. Class：票务中介  
2. {  
3.         卖票：  
4.         {  
5.                收中介费；  
6.               火车站.卖票；  
7. }  
8. }

 

 顾客找票务中介买票的时候，调用票务中介.卖票。票务中介其实做了两件事，一是去火车站买票，二是不能白帮你卖票，肯定要收中介费。而你得到的好处是不用直接去火车站买票，节省了买票的时间用来上班。     以上我们简单模拟了代理模式的情景和为什么要使用代理模式，下面我们以一个例子来具体分析一下JAVA中的代理模式。     假设有一个信息管理系统，用些用户有浏览信息的权限，有些用户有浏览、添加和修改信息的权限，还有些用户有除了上述的权限，还有删除信息的权限，那么我们最容易想到的做法如下：

Java代码

其他的动作都和浏览信息的动作差不多。我们来看这样的类，很容易看出它的一些缺点来：第一、它把权限计算和动作执行都放在一个类里，两者的功能相互混在一起，容易造成思路的混乱，而且修改维护和测试都不好；一句话来说， 它不满足单一职责原则 。第二是客户调用的时候 依赖具体的类，造成扩展和运行期内的调用的困难，不满足依赖颠倒原则 ( 依赖倒转原则(DIP)尽量依赖 于 抽象， 定义一个接口去实现它, 不要依赖 于 具体 ) 。 

1. public class ViewAction  
2. {  
3.         //由userId计算权限  
4.         ……  
5.         String permission = ……;  
6.        if(permission.equals(Constants.VIEW))  
7.         {  
8.                System.out.println(“You could view the information……”);  
9.                ……  
10. }  
11. }

    既然有这么多的问题，我们有必要对该类进行重新设计。其实大家早已想到，这个类应该使用代理模式。是啊，和我们买火车票的动作一样，动作类不能直接执行那个动作，而是要先检查权限，然后才能执行；先检查权限，后执行的那各类其实就是一个代理类，修改后的代码如下：


Java代码 


1. public interface Action  
2. {  
3.         public void doAction();  
4. }


 

首先是设计一个接口，用来满足依赖颠倒原则。


Java代码

    这个类跟火车站一样，是动作的真实执行者。 

1. Public class ViewAction implements Action  
2. {  
3.         public void doAction()  
4.         {  
5.                //做View的动作  
6.                System.out.println(“You could view the information……”);  
7.                ……  
8. }  
9. }

Java代码 

1. Public class ProxyViewAction implements Action  
2. {  
3.         private Action action = new ViewAction();  
4.         public void doAction()  
5.         {  
6.                //调用权限类的方法取得用户权限  
7.                if(Permission.getPermission(userId).equals(Constants.VIEW))  
8.                {  
9.                       action.doAction();  
10. }  
11. }  
12. }


这是代理类，很容易理解。在我们的ProxyViewAction类中，除了做了客户真正想要做的动作：doAction()以外，还进行了 额外 的动作检查用户的权限。而作核心动作doAction()是在一个 干干净净 的类：ViewAction中进行，这个类只做 核心动作 ，对其他的不关心，满足了单一职责原则。      客户端通过调用代理类来执行动作 ，而代理类一是将权限判断和动作的执行分离开来，满足了单一职责原则；二是实现了 同 一个接口，从而满足了依赖颠倒原则。比第一个思路好了很多。     代理又被称为 委派 ，说的是代理类 并不真正的执行那个核心动作 ，而是委派给另外一个类去执行，如ProxyView类中，ProxyView类并没有真正执行doAction()方法，而是交给ViewAction类去执行。     我 们再来看代理类ProxyViewAction，可以看到它不仅依赖于接口Action，而且依赖于具体的实现ViewAction。这样对我们的系统扩 展很不利，比如我们有Add动作、Delete动作、Modify动作等等，我们需要对每一个动作都写一个代理类，而这些代理类都做同样的事情，先进行权 限判断，然后再委派。所以我们需要对这些代理再进行一次抽象， 让它只依赖接口Action，而不依赖于具体的实现 。

    要实现这样的想法，我们需要将代理类中的具体实现提走，让代理的使用者在运行期提供具体的实现类，即所谓的 依赖注入 ，如下：


Java代码 

1. Public class ProxyAction implements Action  
2. {  
3.         private Action action;  
4.         public ProxyAction(Action action)  
5.         {  
6.                this.action = action;  
7. }  
8.         public void doAction()  
9.         {  
10.                //调用权限类的方法取得用户权限  
11.                if(Permission.getPermission(userId).equals(action.getClass().getName()))  
12.                {  
13.                       action.doAction();  
14. }  
15. }  
16. }

 

这样，我们就将所有实现了Action接口的实现使用一个代理类来代理它们。除了ViewAction类能用，以后扩展的AddAction、       ModifyAction、DeleteAction类等等，都可以使用一个代理类：ProxyAction。     而我们的客户端类似如下： Action action = ProxyAction(new ViewAction); Action.doAction();     通过对代理类的 依赖注入 ， 我们使得代理类初步有了一定扩展性。但是我们还要看到，这个代理类依赖于某一个确定的接口。这仍然不能满足我们的实际要求，如我们的系统的权限控制一般是 整个系统级的，这样系统级的权限控制，我们很难在整个系统里抽象出一个统一的接口，可能会有多个接口，按照上面的代理模式，我们需要对每一个接口写一个代 理类，同样，这些类的功能都是一样的。这显然不是一个好地解决办法。     基于上面的原因，我们需要解决一个系统在没有统一的接口的情况下，对一些零散的对象的某一些动作使用代理模式的问题。JAVA API为我们引入了动态代理或动态委派的技术。     动态代理的核心是 InvocationHandler接口 ，要使用动态代理就必须实现该接口。这个接口的委派任务是在invoke(Object proxy, Method m, Object[] args)方法里面实现的： //invoke是调用的意思 //在调用核心功能之前作一些动作 …… //调用核心功能 m.invoke(obj, args); //在调用核心功能以后做一些动作 ……     我们可以看到动态代理其实用的是 反射机制 来调用核心功能的：m.invoke(obj, args);正是这种反射机制的使用使得我们调用核心功能更加灵活，而 不用依赖于某一个具体的接口，而是依赖于Object对象 。

    下面我们来具体看看动态代理或动态委派如何使用：


Java代码 

1. public class ProxyAction implements InvocationHandler {  
2. private Object action;  
3. //构造方法  
4. public ProxyAction(Object action)  
5. {  
6.        this.action = action;  
7. }  
8. public static Object getInstance(Object action)  
9. {  
10.         return Proxy.newProxyInstance(action.getClass().getClassLoader(),  
11. action.getClass().getInterfaces(),new ProxyAction(action));  
12. }  
13.    
14. public Object invoke(Object proxy, Method m, Object[] args)  
15.                throws Throwable {  
16.           
17.         Object result;  
18.    
19.        try {  
20.                       //在委派之前作动作，如权限判断等  
21.            System.out.println("before method " + m.getName());  
22.                       //进行委派  
23.            result = m.invoke(action, args);  
24.    
25.        } catch (InvocationTargetException e) {  
26.    
27.            throw e.getTargetException();  
28.    
29.        } catch (Exception e) {  
30.    
31.            throw new RuntimeException("unexpected invocation exception: "  
32.    
33.                   + e.getMessage());  
34.    
35.        } finally {  
36.                       //在委派之后做动作  
37.            System.out.println("after method " + m.getName());  
38.    
39.        }  
40.    
41.        return result;  
42.    
43.    
44. }  
45.    
46. }

 

这个代理类，首先是实现了InvocationHandler接口；然后在getInstance（）方法里得到了代理类的实例；在invoke（）方法里实现代理功能，也很简单。     下面我们来看客户端： Action action = (Action)ProxyAction.getInstance(new ViewAction()); Action.doAction();     我们可以看到代理类对接口的依赖也转移到了客户端上，这样，代理类不依赖于某个接口。对于同样的代理类ProxyAction，我们也可以有如下的客户端调用： Engine engine = (Engine)ProxyAction.getInstance(new EngineImpl()); Engine.execute();     只要engineImpl类实现了Engine接口，就可以像上面那样使用。

    现 在我们可以看到，动态代理的确是拥有相当的灵活性。但我们同时也看到了，这个代理类写起来比较麻烦，而且也差不多每次都写这样千篇一律的东西，只有委派前 的动作和委派后的动作在不同的代理里有着不同，其他的东西都需要照写。如果这样的代理类写多了，也会有一些冗余代理。需要我们进一步优化，这里我们使用模 板方法模式来对这个代理类进行优化，如下：


Java代码

  

1. public abstract class BaseProxy implements InvocationHandler {  
2. private Object obj;  
3. protected BaseProxy(Object obj)  
4. {  
5.        this.obj = obj;  
6. }  
7. public static Object getInstance(Object obj,InvocationHandler instance)  
8. {  
9.         return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),  
10. obj.getClass().getInterfaces(),instance);  
11. }  
12.    
13. public Object invoke(Object proxy, Method m, Object[] args)  
14.                throws Throwable {  
15.         // TODO Auto-generated method stub  
16.         Object result;  
17.    
18.        try {  
19.    
20.            System.out.println("before method " + m.getName());  
21.            this.doBegin();  
22.    
23.            result = m.invoke(obj, args);  
24.    
25.        } catch (InvocationTargetException e) {  
26.    
27.            throw e.getTargetException();  
28.    
29.        } catch (Exception e) {  
30.    
31.            throw new RuntimeException("unexpected invocation exception: "  
32.    
33.                   + e.getMessage());  
34.    
35.        } finally {  
36.    
37.            System.out.println("after method " + m.getName());  
38.            this.doAfter();  
39.    
40.        }  
41.    
42.        return result;  
43.    
44.    
45. }  
46. public abstract void doBegin();  
47. public abstract void doAfter();  
48.    
49. }


这样，代理的实现类只需要关注实现委派前的动作和委派后的动作就行，如下


Java代码 

1. public class ProxyImpl extends BaseProxy {  
2. protected ProxyImpl(Object o)  
3. {  
4.        super(o);  
5. }  
6. public static Object getInstance(Object foo)  
7. {  
8.         return getInstance(foo,new ProxyImpl(foo));  
9. }  
10.    
11. //委派前的动作  
12. public void doBegin() {  
13.         // TODO Auto-generated method stub  
14.        System.out.println("begin doing....haha");  
15.    
16. }  
17.    
18. //委派后的动作  
19. public void doAfter() {  
20.         // TODO Auto-generated method stub  
21.        System.out.println("after doing.....yeah");  
22.    
23. }  
24.    
25. }

 

从上面的代码，我们可以看出代理实现类的确是简单多了，只关注了委派前和委派后的动作，这是我们作为一个代理真正需要关心的。     至此，代理模式和动态代理已经告一段落。我们将动态代理引申一点说开去，来作为这篇文章的蛇足。     这 个话题就是面向方面的编程，或者说AOP。我们看上面的ProxyImpl类，它的两个方法doBegin()和doAfter()，这是做核心动作之前 和之后的两个截取段。正是这两个截取段，却是我们AOP的基础。在OOP里，doBegin()，核心动作，doAfter()这三个动作在多个类里始终 在一起，但他们所要完成的逻辑却是不同的，如doBegin()可能做的是权限，在所有的类里它都做权限；而在每个类里核心动作却各不相 同；doAfter()可能做的是日志，在所有的类里它都做日志。正是因为在所有的类里，doBegin()或doAfter()都做的是同样的逻辑，因 此我们需要将它们提取出来，单独分析、设计和编码，这就是我们的AOP的思想。     这样说来，我们的动态代理就能作为实现AOP的基础了。好了，就说这么多，关于AOP技术，我们可以去关注关于这方面的知识。

标签：动作,第一集,Object,代理,Action,面向,action,public
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