代理模式-訪問物件的代理而非其本身

碼農充電站發表於2021-01-11

模式物件

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本篇來介紹代理模式（Proxy Design Pattern），通過代理模式可以控制和管理物件的訪問。

1，代理模式

代理模式為物件提供一個代理，來控制對該物件的訪問。代理代表了原始物件，而不是真實的物件本身。

代理模式在不改變原始類程式碼的情況下，通過引入代理類來給原始類附加功能。

代理模式的類圖如下：

在這裡插入圖片描述

RealSubject 是原始類，Proxy 代理類，它們都實現了 Subject 介面，這使得代理類可以取代原始類。

原始類通常在代理類的後面，客戶端不會直接訪問原始類，而是隻訪問代理類。代理類在收到客戶端的請求之後，會替客戶端去訪問原始類，然後將結果返回給客戶端。

在這裡插入圖片描述

代理類中儲存了原始類物件的引用，代理類的實際操作還是通過呼叫原始類來完成，但代理類除了完成原始類的基本功能之外，還可以新增一些其它必要的功能。

這看起來，代理模式很像裝飾器模式，但它們的設計意圖是不一樣的。代理模式的目的是為了控制和管理原始物件的訪問；而裝飾器模式是為了增強原有物件的能力，而且往往一個物件會被一個或多個裝飾器多次包裝。

2，代理模式示例

下面通過一個簡單的例子，來看下如何使用代理模式。

假如我們現在有一個類 Server：

class Server {
    public void handleRequest() {
        // 處理過程
        System.out.println("handle client request.");
    }
}

Server 類中有一個 handleRequest 方法，用於處理客戶端請求。

現在我們想統計處理客戶端請求需要的時間，最簡單直接的做法是在 handleRequest 方法中新增計算時間的程式碼，如下：

public void handleRequest() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();

	// 處理過程
    System.out.println("handle client request.");

    long endTime = System.currentTimeMillis();

    long reqTime = endTime - startTime;
    System.out.println(reqTime);
}

這樣做的缺點是，在正常的業務處理流程中，新增了一些無關程式碼，使得統計程式碼與業務程式碼耦合在一起。

這種情況，就可以使用代理模式來處理，而無需改動原有程式碼。

首選建立一個介面 ServerInterface，讓代理類和原始類都繼承該介面。

interface ServerInterface {
    void handleRequest();
}

原始類實現 ServerInterface 介面，Server 只需專注業務處理：

class Server implements ServerInterface {
    public void handleRequest() {
        // 處理過程
        System.out.println("handle client request.");
    }
}

下面建立代理類，負責統計時間：

class ServerProxy implements ServerInterface {
    private Server server;

    public ServerProxy(Server server) {
        this.server = server;
    }

    public void handleRequest() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        // 呼叫原始類
        server.handleRequest();

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        long reqTime = endTime - startTime;
        System.out.println(reqTime);
    }
}

ServerProxy 中儲存了 Server 物件的引用，會在必要的時候呼叫原始類，從而完成原始類的功能。

之後，客戶端只需要與代理互動，而不需要跟原始類互動。

可以看到，這種實現方式並沒有直接修改 Server，而是建立了 Server 的代理，避免給 Server 帶來不必要的麻煩。

使用繼承的方式來實現代理

上面這種代理的實現方式，使用的是組合的方式，也就是代理類中儲存了一個原始類物件的引用。

如果在實際的專案中，原始類來自第三方庫，這樣就不能讓原始類實現一個介面，因為我們不能修改第三方庫。

此時，為了使用代理模式，可以繼承的方式，也就是讓代理類繼承原始類，如下：

class ServerProxy extends Server {
    public void handleRequest() { 
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        // 呼叫原始類
        super.handleRequest();

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        long reqTime = endTime - startTime;
        System.out.println(reqTime);
    }
}

此時，代理模式的類圖就變成了下面這樣：

在這裡插入圖片描述