Java设计模式——代理模式

前言

上一篇说到了策略模式。单类图上来说，它和本篇要说的代理模式还真是有些像似。都需要一个公共的接口，还有一些实现类。代理类（包装类）封装了一个接口对象，提供客户端调用。这些都很类似。不过，有一个细节需要我们注意一下，那就是这里的代理类也需要去继承这里的公共接口。而在策略模式中，包装类则不需要这么做。

概述

代理模式就是定义一个原对象的代理对象，来帮助原对象和系统之外的业务作沟通。也就是说，如果我们不能直接或是不愿直接去使用原对象，那么我们就可以使用创建一个原对象的代理来进行操作。

版权说明

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作者：Coding-Naga
发表日期： 2015年12月19日
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来源：CSDN
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模式说明

举例--话题访问

1.背景

现在我们假设我们要构建一个网站。这个网站允许三类用户访问，分别是：普通注册成员、站长管理员、游客。

那么这个时候，各个不同的访问者对某一网页的内容都有不同的权限。比如，普通注册成员可以访问、发表和评论(回复)一个话题；站长管理员可以访问、发表、评论以及删除一个话题；而游客则只能访问这个网页。

2.类图

图-1 代理模式类图

根据上面例子中的需求，我们可以画出图-1中的类图。不过虽然类图中的三个实现类都有实现接口中所有方法，不过其实这些实现方法却不适合所有的访问者对象。比如，Member虽然有remove方法，不过普通会员并不能真的删除一个话题。所以这个控制就十分有必要了。

3.代码及说明

1.公共接口

在公共接口中需要定义一些访问者的基本行为。分别是访问话题、发表话题、评论话题和删除话题。

public interface Visitor {

public void visit() throws RoleExcption;

public void publish() throws RoleExcption;

public void comment() throws RoleExcption;

public void remove() throws RoleExcption;
}

2.具体实现类

本例中具体实现类倒没什么太多的内容，只是重写了实现接口中的方法。

public class Manager implements Visitor {

@Override
public void visit() {
System.out.println("我是网站的管理员，我访问了这个主题");
}

@Override
public void publish() {
System.out.println("我是网站的管理员，我发表了一个主题");
}

@Override
public void comment() {
System.out.println("我是网站的管理员，我评论了一个主题");
}

@Override
public void remove() {
System.out.println("我是网站的管理员，我删除了一个主题");
}
}

3.代理类

代理类的作用还是比较重要，和必要的。他们负责来控制一个访问者对话题的行为，防止越权的行为。比如一个游客访问者是不能发表和评论话题的。那么可以通过代理中方法作控制方式来实现。如下：

public class ProxyVisitor implements Visitor {

private Visitor visitor = null;

public ProxyVisitor() {
// 默认情况是游客
visitor = new Tourist();
}

public ProxyVisitor(Visitor _visitor) {
visitor = _visitor;
}

@Override
public void visit() throws RoleExcption {
visitor.visit();
}

@Override
public void publish() throws RoleExcption {
if (visitor instanceof Tourist) {
throw new RoleExcption("游客不能发表主题，请先注册帐号");
}

visitor.publish();
}

@Override
public void comment() throws RoleExcption {
if (visitor instanceof Tourist) {
throw new RoleExcption("游客不能发表评论，请先注册帐号");
}

visitor.comment();
}

@Override
public void remove() throws RoleExcption {
if (!(visitor instanceof Manager)) {
throw new RoleExcption("只有管理员才可以删除主题");
}

visitor.remove();
}
}

4.客户端

这里我们通过不同的访问者进行不同的操作，观察结果。

public class VisitorClient {

public static void main(String[] args) {
Manager manager = new Manager();
Member member = new Member();
Tourist tourist = new Tourist();

ProxyVisitor visitor = null;
System.out.println("------------------- 1 --------------------");
try {
visitor = new ProxyVisitor(manager);
visitor.visit();
visitor.publish();
visitor.comment();
visitor.remove();
} catch (RoleExcption e) {
System.err.println(e);
}
ThreadUtils.sleep(50);

System.out.println("------------------- 2 --------------------");
try {
visitor = new ProxyVisitor(member);
visitor.visit();
visitor.publish();
visitor.comment();
visitor.remove();
} catch (RoleExcption e) {
System.err.println(e);
}
ThreadUtils.sleep(50);

System.out.println("------------------- 3 --------------------");
try {
visitor = new ProxyVisitor(tourist);
visitor.visit();
visitor.publish();
visitor.comment();
visitor.remove();
} catch (RoleExcption e) {
System.err.println(e);
}
}
}

5.测试结果


图-2 网站访问代理测试结果

举例--学生考试

1.背景

我们都经历过学生时代，也都有考过试，当然也都有作过弊（什么？你没有作过弊？那当我没说...）。

学生考试是一个公开的行为，而学生作弊却不能公开。所以，我们的考试方法是公有的，而作弊却是私有的。可是，如果我们的客户端程序需要我们在考试的时候来作一下弊。要怎么办呢？你可能会说，这好办，反射啊。的确是这样的，是要用到反射。不过这个反射我们封装在了代理类里面了，再从代理类里把这个方法打成公开的方法。在下面的类图中也会体现。

2.类图

这个类图跟上面话题访问者的类图很像。不过还是有一个地方不一样，发现了没有？那就是实现类中有一个比接口类中多出的方法cheat（作弊），且是一个私有的方法，不过在代理类里，这个方法被打成了公开的了。



图-3 代理模式类图

3.代码及说明

1.公共接口

说明同上

public interface Student {

public void examinate();

public void announce();

}

2.具体实现类

说明同上

public class SeniorStudent implements Student {

private String name = "";
private int score = 0;

public SeniorStudent(String _name) {
name = _name;
}

@Override
public void examinate() {
score = NumberUtils.randomInteger(40, 150);
}

@SuppressWarnings("unused")
private void cheat() {
System.out.println(name + "正在作弊...嘘...");
score += (NumberUtils.randomInteger(150 - score));
}

@Override
public void announce() {
System.out.println(name + "考了" + score + "分");
}

}

3.代理类

注意看这里的cheat方法，是一个公开的方法。在这个方法里，使用了Java的反射来实现对具体实现类的私有方法进行访问。

public class StudentProxy implements Student {

private Student student = null;

public StudentProxy(Student _student) {
student = _student;
}

@Override
public void examinate() {
student.examinate();
}

@Override
public void announce() {
student.announce();
}

public void cheat() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
InvocationTargetException {
Class<?> clazz = Class.forName(student.getClass().getName());
Method method = clazz.getDeclaredMethod("cheat");
method.setAccessible(true);
method.invoke(student);
}
}

4.客户端

说明同上

public class StudentProxyClient {

public static void main(String[] args) {
StudentProxy proxy = new StudentProxy(new Pupil("小明"));
proxy.examinate();
proxy.announce();

try {
proxy.cheat();
} catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException
| SecurityException | IllegalAccessException
| IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}

proxy.announce();
}
}

5.测试结果



图-4 学生考试代理测试结果

GitHub源码下载

https://github.com/William-Hai/DesignPattern-Proxy