设计模式（11）代理模式The Proxy Pattern - 1

代理模式

假设现在需要设置一个监视器Monitor，能够监视糖贩卖机GumballMachine的状态，位置信息、还有多少糖果等。一个简单的想法就是创建一个Monitor的类，构造参数包括GumballMachine。然后就可以调用GumballMachine的一些状态函数。

但是如果GumballMachine在另一台机器上、或者在不同的Java堆上，显然是不能够将GumballMachine的引用传递过来。

这是后就需要使用代理模式来解决。

思路：添加一个新的类叫做MonitorProxy。Monitor和MonitorProxy在一个Java堆上，MonitorProxy这个代理负责与远程的GumballMachine进行沟通，得到数据后把自己伪装成GumballMachine来被MonitorProxy调用。

远程方法

原理

我们要这设计这样一个系统：该系统允许我们调用本地的一个对象，本地的这个对象又能够将请求转发到远程对象上。

四个关键的角色 client 、client helper、service helper、Service

客户端

client helper的作用是让client调用和调用远程remoter效果一样。client helper处理转发了client的请求。

换句话说，从client的角度来看，client就是在调用一个远程的服务。client helper假装自己是service

client helper有和service一样的方法。但是他们的逻辑不同，client helper里面的方法是对service进行响应请求、然后进行参数转换返回给client的。

服务器端

同客户端一样，存在一个Service helper负责处理对话（可能是Socket）

Java RMI(Remote Method Invocation)

Java RMI已经封装好了相关功能。不需要自己动手写网络和I/O相关的代码了。和调用本地的对象一样。唯一的区别时会有网络通讯，可能引起失败抛出异常。

client helper 叫做RMI Stub

service helper 叫做RMI Skeleton

使用RMI

Remote service

一共五步走：

1. 写一个Remote 接口

这个远程接口所定义的方法是client远程调用的。这也就意味着stub和实际的service都要实现这个接口

//1. 扩展java.rmi.Remote接口
public interface MyRemote extends Remote{//2. 接口中所有的函数都要能够抛出RemoteException异常//因为涉及到网络或者I/O，可能出现连接错误等。public String sayHello() throws RemoteException;//3. 要保证参数和返回值都是基本的数据类型或者是可序列化的。
}

2. 实现Remote接口

远程的class要实现上一步定义的接口

// 1. 注意MyRemoteImpl所继承的类UnicastRemoteObject, 这个类定义了一些远程服务所需要的功能函数。
public class MyRemoteImpl extends UnicastRemoteObject implements MyRemote{// 2. 抛出这个异常的原因是它的父类可能UnicastRemoteObject会抛出这个异常，所以子类也一样。public MyRemoteImpl() throws RemoteException{}public String sayHello() {return "server says, hi";// other impl}// 主函数入口。方便起见直接写在了这个类public static void main (String[] args) {/*方法一*/// 需要运行第四步命令try {MyRemote service = new MyRemoteImpl();Naming.rebind(“RemoteHello”, service); //在RMI中注册} catch(Exception ex) {ex.printStackTrace();}}/*方法二*///使用内在注册器，不用单独运行rmiregistry服务。try {//默认端口1099Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);MyRemoteImpl service = new MyRemoteImpl();registry.bind("RemoteHello", service); // 在RMI中注册System.out.println("Run Successfully");} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();}
}

定义好service，需要使用。方法就是把上面的MyRemoteImpl实例化之后，在RMI 中注册这个服务。

try{
MyRemote service = new MyRemoteImpl();
Naming.rebind(“RemoteHello”, service); //起一个名字并且注册。
}catch(Exception ex){
…
}

3. 生成stubs和skeletons（即service helper和client helper）（java1.5及以后不再被需要）可以略过。

使用rmic工具生成两个类:

rmic MyRemoteImpl

MyRemoteImpl_Stub.class 给client
MyRemoteImpl_Skel.class 给service

4. 运行RMI registry（在service主机上）

rmiregistry

确保运行的文件能够到达你的类。稳妥的办法是从你的类文件运行此命令。

例如从全限定类名的根目录开始。比如bin/test/MyRemoteImpl.class

那么从bin目录运行

5. 运行远程服务（在service主机上）

java MyRemoteImpl

xxxx是main函数的远程服务。

从全限定类名的根目录开始。同上。

Client

client如何能够得到stub object呢？

import java.rmi.*;
public class MyRemoteClient {// 主程序入口public static void main (String[] args) {new MyRemoteClient().go();}public void go() {try {//查找，返回时Object，需要Cast//如果是默认端口和本地地址，可以忽略不写MyRemote service = (MyRemote) Naming.lookup(“rmi://127.0.0.1:1099/RemoteHello”);String s = service.sayHello();System.out.println(s);} catch(Exception ex) {ex.printStackTrace();}}
}

client去rmi注册表中查找RemoteHello（是注册时的名字）
Client需要有远程的接口MyRemote.java

client如何获得stub这个类？

方法一：手工交付
方法二：动态下载。放到服务器上动态，如果本地搜索不到就是用http请求下来。

注意事项

在远程服务启动之前，启动rmiregistry。service运行时调用了Naming.rebind(),这个需要rmiregistry服务。所以必须提前运行
忘记使参数或者返回类型序列化。这个编译器检查不出来。只有运行时报错。
忘记把stub给client。

代理模式定义

为另一个对象提供一个代理或者占位符，来控制对他的访问。

几个控制访问的方法：

一个远程代理控制对远程对象的访问
虚拟代理控制对创建成本较高的资源的访问
保护代理控制对于权限资源的访问

远程代理

上面提的那种

虚拟代理

虚拟代理用来标识一个需要昂贵代价去创建的对象。虚拟代理通常来推迟这个对象的创建，直到这个对象被需要时再创建。在被代理对象创建完成之前，虚拟代理扮演者被代理者（RealSubject）的角色，创建完成之后，虚拟代理把请求转交给被代理对象。

例如：播放在线音乐，当音乐封面没有被下载的时候，虚拟代理充当封面的角色（可以使一串字符串“正在下载封面”，或者其他的某个默认图片), 一旦封面下载完成，虚拟代理就把所有调用的方法委托给实际的图片。

// Head Fist Design Pattern P456
class ImageProxy implements Icon {ImageIcon imageIcon;URL imageURL;Thread retrievalThread;boolean retrieving = false;public ImageProxy(URL url) { imageURL = url; }public int getIconWidth() {if (imageIcon != null) {return imageIcon.getIconWidth();} else {return 800;}}public int getIconHeight() {if (imageIcon != null) {return imageIcon.getIconHeight();} else {return 600;}}public void paintIcon(final Component c, Graphics g, int x, int y) {if (imageIcon != null) {imageIcon.paintIcon(c, g, x, y);} else {g.drawString(“Loading CD cover, please wait...”, x+300, y+190);if (!retrieving) {retrieving = true;retrievalThread = new Thread(new Runnable() {public void run() {try {imageIcon = new ImageIcon(imageURL, “CD Cover”);c.repaint();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}});retrievalThread.start();}}}
}