代理模式与模板模式.pptx

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1、依赖（依赖（Dependency）:虚线箭头表示：虚线箭头表示：元素A的变化会影响元素B，但反之不成立，那么B和A的关系是依赖关系，B依赖A；类属关系和实现关系在语义上讲也是依赖关系，但由于其有更特殊的用途，所以被单独描述。uml中用带箭头的虚线表示Dependency关系，箭头指向被依赖元素。关联（关联（Association）：实线箭头表示：）：实线箭头表示：元素间的结构化关系，是一种弱关系，被关联的元素间通常可以被独立的考虑。uml中用实线表示Association关系，箭头指向被依赖元素。其中带箭头是单向关联，无箭头即一个实线是双向关联。UML类图说明聚合（聚合（Aggregation

2、）：带空心菱形头表示：）：带空心菱形头表示：关联关系的一种特例，表示部分和整体（整体 has a 部分）的关系。uml中用带空心菱形头的实线表示Aggregation关系，菱形头指向整体。合成合成/组合（组合（Composition）：带实心菱形头的实线表示：）：带实心菱形头的实线表示：组合是聚合关系的变种，表示元素间更强的组合关系。如果是组合关系，如果整体被破坏则个体一定会被破坏，而聚合的个体则可能是被多个整体所共享的，不一定会随着某个整体的破坏而被破坏。uml中用带实心菱形头的实线表示Composition关系，菱形头指向整体。泛化（泛化（Generalization）：通常所说的继承（特

3、殊个体 is kind of 一般个体）关系，不必多解释了。uml中用带空心箭头的实线线表示Generalization关系，箭头指向一般个体。实现（实现（Realize）：元素A定义一个约定，元素B实现这个约定，则B和A的关系是Realize，B realize A。这个关系最常用于接口。uml中用空心箭头和虚线表示Realize关系，箭头指向定义约定的元素。代理模式的定义定义 代理模式（Proxy Pattern）,为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个客户不 想或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。代理模式一般涉及到的角

4、色有：抽象角色：声明真实对象和代理对象的共同接口；代理角色：代理对象角色内部含有对真实对象的引用，从而可以操作真实对象，同时代理对象提供与真实对象相同的接口以便在任何时刻都能代替真实对象。并且，代理对象可以在执行真实对象操作时，附加其他的操作，相当于对真实对象进行封装。真实角色：代理角色所代表的真实对象，是我们最终要引用的对象。代理模式的基本UML类图Subject obj=new Proxy()代理模式的基本时序图 动机1.为了在我们确实需要这个对象时才对它进行创建和初始化。2.用户希望程序和某个对象打交道，程序不希望用户直接访问该对象为什么要使用为什么要使用Proxy模式？模式？/抽象角色

5、：abstractpublicclassSubjectabstractpublicvoidrequest();/真实角色：实现了Subject的request()方法。publicclassRealSubjectextendsSubjectpublicRealSubject()publicvoidrequest()System.out.println(Fromrealsubject.);代理实例代理实例/代理角色：publicclassProxySubjectextendsSubjectprivateRealSubjectrealSubject;/以真实角色作为代理角色属性 publicPro

6、xySubject()publicvoidrequest()/该方法封装了真实对象的request方法 preRequest();if(realSubject=null)realSubject=newRealSubject();realSubject.request();/此处执行真实对象的request方法 postRequest();privatevoidpreRequest()/somethingyouwanttodobeforerequestingprivatevoidpostRequest()/somethingyouwanttodoafterrequesting/客户端调用：Sub

7、jectsub=newProxySubject();Sub.request();由以上代码可以看出，客户实际需要调用的是RealSubject类的request()方法，现在用ProxySubject来代理RealSubject类，同样达到目的，同时还封装了其他方法(preRequest(),postRequest()，可以处理一些其他问题。另外，如果要按照上述的方法使用代理模式，那么真实角色必须是事先已经存在的，并将其作为代理对象的内部属性。但是实际使用时，一个真实角色必须对应一个代理角色，如果大量使用会导致类的急剧膨胀；此外，如果事先并不知道真实角色，该如何使用代理呢？这个问题可以通过Ja

8、va的动态代理类来解决。动态代理所谓DynamicProxy是这样一种class：它是在运行时生成的class，在生成它时你必须提供一组interface给它，然后该class就宣称它实现了这些interface。你当然可以把该class的实例当作这些interface中的任何一个来用。当然啦，这个DynamicProxy其实就是一个Proxy，它不会替你作实质性的工作，在生成它的实例时你必须提供一个handler，由它接管实际的工作。Java动态代理类位于包下，一般主要涉及到以下两个类：(1).InterfaceInvocationHandler：该接口中仅定义了一个方法Object：inv

9、oke(Objectobj,Methodmethod,Objectargs)。在实际使用时，第一个参数obj一般是指代理类，method是被代理的方法，如上例中的request()，args为该方法的参数数组。这个抽象方法在代理类中动态实现。(2).Proxy：该类即为动态代理类，作用类似于上例中的ProxySubject，其中主要包含以下内容：a)ProtectedProxy(InvocationHandlerh)：构造函数，参数为InvocationHandler实现类的实例。b)StaticClassgetProxyClass(ClassLoaderloader,Classinterfa

10、ces)：获得一个代理类，其中loader是类装载器，interfaces是真实类所拥有的全部接口的数组。c)StaticObjectnewProxyInstance(ClassLoaderloader,Classinterfaces,InvocationHandlerh)：返回代理类的一个实例，返回后的代理类可以当作被代理类使用(可使用被代理类的在Subject接口中声明过的方法)。在使用动态代理类时，我们必须实现InvocationHandler接口，以第一个示例为例：/抽象角色(之前是抽象类，此处应改为接口)：publicinterfaceSubjectpublicvoidrequest

11、();/具体角色RealSubject：实现了Subject接口的request()方法。publicclassRealSubjectimplementsSubjectpublicRealSubject()publicvoidrequest()System.out.println(Fromrealsubject.);/代理角色：importjava.lang.reflect.Method;importjava.lang.reflect.InvocationHandler;publicclassDynamicSubjectimplementsInvocationHandlerprivateObj

12、ecttarget;publicDynamicSubject(Objecttarget)this.target=target;publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Objectargs)throwsThrowableSystem.out.println(beforecalling+method);method.invoke(sub,args);System.out.println(aftercalling+method);returnnull;/客户端测试importjava.lang.reflect.InvocationHandler;imp

13、ortjava.lang.reflect.Proxy;publicclassClientstaticpublicvoidmain(Stringargs)throwsThrowableRealSubjectrs=newRealSubject();/在这里指定被代理类InvocationHandlerds=newDynamicSubject(rs);/初始化代理类Subjectsubject=(Subject)Proxy.newProxyInstance(Subject.class.getClassLoader(),rs.getClass().getInterfaces(),ds);subject

14、.request();通过这种方式，被代理的对象(RealSubject)可以在运行时动态改变，需要控制的接口(Subject接口)可以在运行时改变，控制的方式(DynamicSubject类)也可以动态改变，从而实现了非常灵活的动态代理关系。代理模式的应用一般来说分为几种：远程（Remote）代理：也就是为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。这样可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。虚拟（Virtual）代理：根据需要将一个资源消耗很大或者比较复杂的对象延迟的真正需要时才创建。比如说你打开一个很大的HTML网页时，里面可能有很多的文字和图片，但你还是可以很快的打开它，此时你所看到的是所

15、有的文字，但图片却是一张张的下载后才能看到。那些未打开的图片框，就是通过虚拟代理来代替了真实的图片，此时代理存储了真实图片的路径和尺寸。保护（Protect or Access）代理：控制对一个对象的访问权限。一般用于对象有 不同权限的时候。智能引用（Smart Reference）代理：当调用真实对象时，代理出来另外一些事，提供比对目标对象额外的服务。如：计算真实对象的引用次数，这样当该对象没有引用时，可以自动释放它；或当第一次引用一个持久对象时，将它装入内存；或在访问一个实际对象前，检查是否已经锁定它，以确保其它对象不能改变它。它们都是通过代理在访问一个对象时附加一些内务处理。远程代理（R

16、emote Proxy）为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。这样可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。RMI(remotemethodinvocation)是一种分布式技术，使用RMI可以让一个虚拟机上的应用程序请求调用位于网络上另一个JVM上的对象方法。RMI不希望客户应用程序直接与远程对象打交道，代替地让应用程序和远程对象的代理打交道。RMI会生成一个存根：一种特殊的字节码，并让这个存根产生的对象作为远程对象的代理，即远程代理。虚代理代理通常拥有与实际对象基本相同的接口。代理的工作方式是：把服务请求明智地转发给代理控制的底层对象，最终完成任务。对于大数据量的加载，VirtualPr

17、oxy模式可以让加载在后台进行，前台用的Prxoy对象使得整体运行速度加快。保护代理控制对一个对象的访问权限。一般用于不同客户对对象拥有 不同访问权限的时候。结构上，保护代理和远程代理以及虚代理是极为相似的，只是在请求访问真实对象时提供的功能不同。区别：远程代理向客户隐藏了远端机器或进程上的对象，虚代理负责管理了真实对象的加载方式。而保护代理则为用户访问对象的权限进行管理模板模式模板模式是所有模式中最为常见的几个模式之一，是基于继承的代码复用的基本技术。模板模式需要开发抽象类和具体子类的设计师之间的协作。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和骨架，另一些设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。代表

18、这些具体逻辑步骤的方法称做基本方法(primitivemethod)；而将这些基本方法汇总起来的方法叫做模板方法(templatemethod)。模板方法所代表的行为称为顶级行为，其逻辑称为顶级逻辑。模板方法模式的静态结构图如下所示：这里涉及到两个角色：抽象模板类与具体模板类抽象模板(AbstractTemplate)角色有如下责任：定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中，推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体

19、方法。具体模板(ConcreteTemplate)角色又如下责任：实现父类所定义的一个或多个抽象方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。每一个抽象模板角色都可以有任意多个具体模板角色与之对应，而每一个具体模板角色都可以给出这些抽象方法（也就是顶级逻辑的组成步骤）的不同实现，从而使得顶级逻辑的实现各不相同。publicabstractclassAbstractTemplate/*模板方法 */publicvoidtemplateMethod()/调用基本方法 abstractMethod();hookMethod();concreteMethod();/*基本方法的声明（由子类实现）*/protec

20、tedabstractvoidabstractMethod();/*基本方法(空方法)*/protectedvoidhookMethod()/*基本方法（已经实现）*/privatefinalvoidconcreteMethod()/业务相关的代码 publicclassConcreteTemplateextendsAbstractTemplate/基本方法的实现 OverridepublicvoidabstractMethod()/业务相关的代码 /重写父类的方法 OverridepublicvoidhookMethod()/业务相关的代码 模板模式的关键是：子类可以置换掉父类的可变部分，但

21、是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。模板模式中的方法模板方法：一个模板方法是定义在抽象类中的，把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法。一个抽象类可以有任意多个模板方法，而不限于一个。每一个模板方法都可以调用任意多个具体方法。基本方法基本方法又可以分为三种：抽象方法(AbstractMethod)、具体方法(ConcreteMethod)和钩子方法(HookMethod)。抽象方法：一个抽象方法由抽象类声明，由具体子类实现。在Java语言里抽象方法以abstract关键字标示。具体方法：一个具体方法由抽象类声明并实现，而子类并不实现或置换。钩子方法：一个钩子方法由抽象类

22、声明并实现，而子类会加以扩展。通常抽象类给出的实现是一个空实现，作为方法的默认实现。在上面的例子中，AbstractTemplate是一个抽象类，它带有三个方法。其中abstractMethod()是一个抽象方法，它由抽象类声明为抽象方法，并由子类实现；hookMethod()是一个钩子方法，它由抽象类声明并提供默认实现，并且由子类置换掉。concreteMethod()是一个具体方法，它由抽象类声明并实现。模板方法的优缺点优点：优点：模板模式把不变的行为转移到超类中以去除子类中重复的代码，模板模式把不变的行为转移到超类中以去除子类中重复的代码，从而提供了很好的代码复用平台从而提供了很好的代码复用平台使用模板模式使系统扩展性得到增强，最小化了变化对系统的影使用模板模式使系统扩展性得到增强，最小化了变化对系统的影响响缺点：缺点：会增加很多具体方法的数量会增加很多具体方法的数量如果选用的实现方式不当，复用情况会很差如果选用的实现方式不当，复用情况会很差应用范围：应用范围：子类具有统一的操作步骤或操作过程子类具有统一的操作步骤或操作过程子类具有不同的操作细节子类具有不同的操作细节存在多个具有同样操作步骤的应用场景，但某些具体的操作细节存在多个具有同样操作步骤的应用场景，但某些具体的操作细节却各不相同却各不相同