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静态代理与动态代理
代理模式是一种设计模式,典型的分为静态代理和动态代理。
先讲静态代理
首先给个场景,现有个FontProvider接口,用于获取字体
public interface FontProvider { Font getFont(String name); }
具体的实现类有三种,分别是FontProviderFromDisk,FontProviderFromNet,FontProviderFromSystem
public class FontProviderFromDisk implements FontProvider { @Override public Font getFont(String name) { System.out.printf("get %s from disk\n",name); return null; } } public class FontProviderFromNet implements FontProvider { @Override public Font getFont(String name) { System.out.printf("get %s from net\n",name); return null; } } public class FontProviderFromSystem implements FontProvider { @Override public Font getFont(String name) { System.out.printf("get %s from system\n",name); return null; } }
然后我们使用上面FontProvider的实现类,获取字体,但是我突然想增加个缓存的功能以提高效率!怎么办呢?第一种就是在各个FontProvider实现类中添加缓存的代码,这样显然不理想,万一我这有一百个FontProvider实现类呢,那岂不是得修改一百多个FontProvider的实现类?第二种就是利用静态代理控制方法的调用(从缓存中获取成功,则不调用委托类的getFont()方法,获取失败则老老实实调用委托类的getFont()方法),这样即使有一百个FontProvider实现类也可以保证就仅有一份实现字体缓存的代码。
public class CachedFontProvider implements FontProvider { private FontProvider fontProvider; //委托类 private Map<String, Font> cached; public CachedFontProvider(FontProvider fontProvider) { this.fontProvider = fontProvider; cached = new HashMap<>(); } /** * 绑定委托类,依靠这个方法可以运行时更换委托类 * @param fontProvider */ public void bindTo(FontProvider fontProvider) { this.fontProvider = fontProvider; cached.clear(); //委托类更换,缓存清除 } @Override public Font getFont(String name) { Font font = cached.get(name); if(font == null) { //从缓存中获取失败,调用委托类的getFont()方法 font = fontProvider.getFont(name); cached.put(name, font); return font; } else { //从缓存中获取成功,无需调用委托类的getFont()方法 return font; } } }
自此,静态代理的作用就体现出来了,它可以控制方法的调用,处理方法调用的结果。
现在,我又添加了ColorProvider,ShapeProvider两个结果,各自也拥有若干实现类,现在我也想为各个XXXProvider添加缓存功能,咋办?
这还不简单,静态代理啊,好不好?!
public class CachedColorProvider implements ColorProvider { private ColorProvider colorProvider; //委托类 private Map<String, Color> cached; public CachedColorProvider(ColorProvider colorProvider) { this.colorProvider = colorProvider; cached = new HashMap<>(); } /** * 绑定委托类,依靠这个方法可以运行时更换委托类 * @param ColorProvider */ public void bindTo(ColorProvider colorProvider) { this.colorProvider = colorProvider; cached.clear(); //委托类更换,缓存清除 } @Override public Color getColor(String name) { Color color = cached.get(name); if(Color == null) { //从缓存中获取失败,调用委托类的getColor()方法 Color = ColorProvider.getColor(name); cached.put(name, color); return color; } else { //从缓存中获取成功,无需调用委托类的getColor()方法 return color; } } } public class CachedShapeProvider implements ShapeProvider { private ShapeProvider shapeProvider; //委托类 private Map<String, Shape> cached; public CachedShapeProvider(ShapeProvider shapeProvider) { this.shapeProvider = shapeProvider; cached = new HashMap<>(); } /** * 绑定委托类,依靠这个方法可以运行时更换委托类 * @param shapeProvider */ public void bindTo(ShapeProvider shapeProvider) { this.shapeProvider = shapeProvider; cached.clear(); //委托类更换,缓存清除 } @Override public Shape getShape(String name) { Shape shape = cached.get(name); if(shape == null) { //从缓存中获取失败,调用委托类的getShape()方法 shape = shapeProvider.getShape(name); cached.put(name, shape); return shape; } else { //从缓存中获取成功,无需调用委托类的getShape()方法 return shape; } } }
上面的代码乍看实现了功能,但是仍不理想,代码冗余太高,还是那个“万一”,万一我这还有ImageProvider、MusicProvider等等数百个XXXProvider呢?为每个XXXPrivder提供一个CachedXXXProvider自然不现实。
这就是静态代理的不足之处,它的实现方式以接口实现的形式与委托类绑定在了一起,所以决定了一个委托类对应一个代理类的模式(FontProvider对应CachedFontProvider,ShapeProvider对应CachedShapeProvider,ColorProvider对应CachedColorProvider),如果在委托类很多的应用场景,静态代理显然力不从心。这个时候,使用动态代理就可以打破这种限制。
public class CachedProviderHandler implements InvocationHandler { private Map<String, Object> cached = new HashMap<>(); private Object target; public CachedProviderHandler(Object target) { this.target = target; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Type[] types = method.getParameterTypes(); if (method.getName().matches("get.+") && (types.length == 1) && (types[0] == String.class)) { //控制getFont(),getColor(),getShape()等方法的访问 String key = (String) args[0]; Object value = cached.get(key); if (value == null) { value = method.invoke(target, args); cached.put(key, value); } return value; } return method.invoke(target, args); } } //生成FontProvider的代理对象 Proxy.newProxyInstance(FontProvider.class.getClassLoader(),new Class[]{FontProvider.class},new CachedProviderHandler(new FontProviderFromDisk())); //生成ShapeProvider的代理对象 Proxy.newProxyInstance(ShapeProvider.class.getClassLoader(),new Class[]{ShapeProvider.class},new CachedProviderHandler(new ShapeProviderFromDisk())); ...
一个 CachedProviderHandler就可以代理 FontProvider,ShapeProvider,ColorProvider多个XXXProvider,岂不美哉?
总结
至此,我们知道动态代理相对于静态代理的优势:就静态代理而言,在委托类特别多的应用场景,就要相应的添加许多的代理类,这显然增加了应用程序的复杂度,而使用动态代理就可以减少代理类的数量,相对降低了应用程序的复杂度。
引用
1.https://www.zhihu.com/question/20794107