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再谈代理模式

qingtian
2022-04-10 / 0 评论 / 0 点赞 / 96 阅读 / 3,832 字 / 正在检测是否收录...
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代理模式

代理模式的原理解析

代理模式:在不改变原始类(或叫做被代理类)代码的情况下,通过引入代理类来给原始类附加功能。

代理模式的使用:

使用代理模式为性能计数器进行功能增强

public class UserController {

    private MetricsCollector metricsCollector;

    public UserVo login(String telephone, String password) {
        long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        //省略 login 逻辑
        long endTimestamp = System.currentTimeMillis();
        long responeTime = endTimestamp - startTimestamp;
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login",responeTime,startTimestamp,endTimestamp);
        metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
        return new UserVo();
    }

}

上面性能计数器的问题

第一,性能计数器框架代码侵入到业务代码中,跟业务代码高度耦合。如果未来需要替换这个框架,那替换的成本会比较大。

第二,收集接口请求的代码跟业务代码无关,本就不应该放到一个类中。业务类最好职责更加单一,只聚焦业务处理。

为了将框架代码和业务代码解耦,代理模式就派上用场了。代理类UserControllerProxy和原始类 UserController 实现相同的接口 IUserController。UserController 类只负责业务功能。代理类 UserControllerProxy 负责在业务代码执行前后附加其他逻辑代码,并通过委托的方式调用原始类来执行业务代码。具体的代码实现如下所示:

使用代理模式在业务代理前后添加其他逻辑代码,并通过委托的方式调用原始类来执行业务代码。
_____________________________________________________________
public class UserControllerProxy implements IUserController {
    private MetricsCollector metricsCollector;
    private UserController userController;
    
    public UserControllerProxy(UserController userController) {
        this.userController = userController;
        this.metricsCollector = new MetricsCollector();
    }
    
    @Override
    public UserVo login(String telephone, String password) {
        long startTimeStamp = System.currentTimeMillis();
        //委托
        userController.login(telephone, password);
        long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
        long response = endTimeStamp - startTimeStamp;
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", response, startTimeStamp, endTimeStamp);
        metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
        return new UserVo();
    }
}

-------------------------------------------------------------------
代理类UserControllerProxy的使用实例

        IUserController userController = new UserControllerProxy(new UserController());

动态代理的原理解析

上面代理模式的实现存在的问题:

  1. 我们需要在代理类中,将原始类中的所有方法都重新实现一次,并且为每个方法都附加相似的代码
  2. 如果需要代理的类很多,我们需要为每一个代理对象都创建一个代理类。

这时候可以使用动态代理的方式解决这类问题

具体的代码如下所示。其中,MetricsCollectorProxy 作为一个动态代理类,动态地给每个需要收集接口请求信息的类创建代理类。

public class MetricsCollectorProxy {
    private MetricsCollector metricsCollector;

    public MetricsCollectorProxy() {
        this.metricsCollector = new MetricsCollector();
    }

    public Object createProxy(Object proxiedObject) {
        Class<?>[] interfaces = proxiedObject.getClass().getInterfaces();
        DynamicProxyHandler handler = new DynamicProxyHandler(proxiedObject);
        return Proxy.newProxyInstance(proxiedObject.getClass().getClassLoader(),interfaces,new DynamicProxyHandler(proxiedObject));
    }

    //JDK动态代理实现InvocationHandler接口
    private class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {

        private Object proxiedObject;

        public DynamicProxyHandler(Object proxiedObject) {
            this.proxiedObject = proxiedObject;
        }

        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
            Object result = method.invoke(proxiedObject, args);
            long endTimestamp = System.currentTimeMillis();
            long responseTime = endTimestamp - startTimestamp;
            String apiName = proxiedObject.getClass().getName() + ":" + method.getName();
            RequestInfo requestInfo = new RequestInfo(apiName, responseTime, startTimestamp, endTimestamp);
            metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
            return result;
        }
    }

//代理类的使用方法
-----------------------------------------------------------------------
        MetricsCollectorProxy proxy = new MetricsCollectorProxy();
        IUserController userController = (IUserController) proxy.createProxy(new UserController());
    }
}

代理模式的应用场景

  1. 业务系统的非功能性需求开发

    代理模式最常用的一个应用场景就是,在业务系统中开发一些非功能性需求,比如:监控、统计、鉴权、限流、事务、幂等、日志。我们将这些附加功能与业务功能解耦,放到代理类中统一处理,让程序员只需要关注业务方面的开发。如果你是使用的Java的Spring开发框架,这部分工作完全可以使用Spring的AOP来完成。因为Spring的AOP就是基于的动态代理。

  2. 代理模式在缓存中的应用

    假设我们要开发一个接口请求的缓存功能,对于某些接口请求,如果入参相同,在设定的过期时间内,直接返回缓存结果,而不用重新进行逻辑处理。比如,针对获取用户个人信息的需求,我们可以开发两个接口,一个支持缓存,一个支持实时查询。对于需要实时数据的需求,我们让其调用实时查询接口,对于不需要实时数据的需求,我们让其调用支持缓存的接口。那如何来实现接口请求的缓存功能呢?

    如果是基于Spring 框架来开发的话,那就可以在 AOP 切面中完成接口缓存的功能。在应用启动的时候,我们从配置文件中加载需要支持缓存的接口,以及相应的缓存策略(比如过期时间)等。当请求到来的时候,我们在 AOP 切面中拦截请求,如果请求中带有支持缓存的字段,我们便从缓存(内存缓存或者 Redis 缓存等)中获取数据直接返回。

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