介绍
代理模式(Proxy Pattern)是一种结构性设计模式,它通过代理对象来控制对另一个对象的访问。代理对象在功能上与真实对象相似,但可以在访问真实对象前后添加一些额外的处理。代理模式常用于控制对某个对象的访问、延迟实例化、权限控制等场景。
1.定义
通过引入一个代理对象(Proxy)来控制对真实对象(RealSubject)的访问。代理对象与真实对象实现相同的接口,通过代理对象的接口调用,客户端可以间接地与真实对象进行交互。
2. 主要作用
- 控制对象访问:通过代理对象控制对目标对象的访问权限。
- 延迟实例化:通过虚拟代理,可以在真正需要对象时再创建对象,实现延迟加载(Lazy Loading)。
- 增强功能:在访问对象时,可以通过代理类来添加一些额外的功能,例如日志记录、性能统计等。
- 远程访问:远程代理可以让客户端访问在不同地址空间的对象(如远程服务器上的对象)。
3. 解决的问题
- 避免在不必要时创建昂贵的对象实例。
- 提供一种简单的方式来管理对真实对象的访问权限。
- 通过代理层降低客户端与真实对象的耦合度。
4. 模式原理
包含角色:
- 主题接口(Subject):真实对象和代理对象都实现该接口,以确保它们可以互换。
- 真实主题(RealSubject):实现了主题接口,包含具体的业务逻辑。
- 代理(Proxy):实现了主题接口,持有对真实主题的引用,控制对其的访问。
UML类图:
简单示例:
//定义接口 Subject
public interface Subject {
void request();
}
//实现具体的 RealSubject 类
public class RealSubject implements Subject {
@Override
public void request() {
System.out.println("RealSubject:处理请求。");
}
}
//实现 Proxy 类
public class Proxy implements Subject {
private RealSubject realSubject;
@Override
public void request() {
if (realSubject == null) {
realSubject = new RealSubject();
}
System.out.println("代理:在请求传递给真正的主体之前记录请求。");
realSubject.request();
}
}
调用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Subject proxy = new Proxy();
proxy.request();
}
}
打印输出
代理:在请求传递给真正的主体之前记录请求。
RealSubject:处理请求。
以上一个简单的示例 实现了 代理实例化
和 延迟加载
,可以看到代理模式是如何通过代理对象控制对真实对象的访问。
代理模式可以说在我们的开发中非常常见,如果你看过三方库的源码的话,你就会发现几乎所有优秀的三方库都使用了代理模式,以安卓为例,
常见的有:
Retrofit:
它通过接口定义API服务,并使用动态代理来实现接口方法。当调用接口方法时,Retrofit
会生成一个代理对象,该对象负责构建和发送HTTP请求。
EventBus:
利用代理模式来处理事件的订阅和发布。通过注解或手动注册,EventBus可以将事件处理逻辑与事件的发布者解耦。
还有 OkHttp
、Glide
、Dagger
等等… 都合理地使用了代理模式。
因为模式结构本身不复杂,在实际开发中更容易被我们接纳,比如设计一个网络请求框架,我们只需封装好 网络请求框架,也就是抽象接口,在这里叫主题接口,至于get
、post
…请求的具体实现交给实现类去做,我们不需要考虑使用什么网络框架,假如我们使用的是OkHttp
,哪怕有一天OkHttp
不能使用了,我们也只需新增个真实主题使用其他网络库,然后一行代码替换,而不用在每个网络请求的地方都去修改代码,这就是代理模式的魅力。
5. 优缺点
优点:
- 透明性:客户端无需知道代理的存在,仍然可以以一致的方式访问真实对象。
- 灵活性:可以在不修改客户端代码的情况下,轻松替换真实对象。
- 职责分离:将真实对象的复杂性与代理的控制逻辑分开,便于管理和维护。
缺点:
- 增加复杂性:增加了系统的复杂性,尤其是代理层次较多时。
- 性能开销:代理模式会引入额外的调用开销,尤其是远程代理。
凡事有利也有弊,我认为代理模式的优点更为突出,至于缺点,不能忽略,但是在那些大型项目上都在使用,也几乎可以忽略了。
6. 应用场景
- 当对象的创建开销较大且不常用时,可以使用虚拟代理延迟创建。
- 需要访问远程服务器上的对象时。
- 需要对对象的访问进行控制和权限管理时。
- 在访问对象时添加一些额外的操作,如引用计数、日志记录等。
- …
7. 总结
代理模式通过引入代理对象,为访问真实对象提供了一种灵活的控制手段。它不仅能够优化资源使用,还能增强系统的安全性和可维护性。在设计系统时,合理地应用代理模式,可以有效地解决访问控制、性能优化等问题。然而,在复杂性和性能开销之间需进行权衡,以避免不必要的复杂实现。
代理模式是日常开发中非常常见的设计模式之一,理解并熟练运用它可以大大提高代码的灵活性和可维护性。