设计模式-代理模式

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2020-01-14
原文链接:mp.weixin.qq.com

一、模式定义

代理模式(Proxy Pattern) :给某一个对象提供一个代 理,并由代理对象控制对原对象的引用。代理模式的英 文叫做Proxy或Surrogate,它是一种对象结构型模式。

二、模式结构

代理模式包含如下角色:

  • Subject: 抽象主题角色

  • Proxy: 代理主题角色

  • RealSubject: 真实主题角色

三、时序图

四、模式的简单实现

抽象对象角色

public abstract class AbstractObject {    //操作    public abstract void operation();}

目标对象角色

public class RealObject extends AbstractObject {    @Override    public void operation() {        //一些操作        System.out.println("一些操作");    }}

代理对象角色

public class ProxyObject extends AbstractObject{    RealObject realObject = new RealObject();    @Override    public void operation() {        //调用目标对象之前可以做相关操作        System.out.println("before");        realObject.operation();        //调用目标对象之后可以做相关操作        System.out.println("after");    }}

客户端

public class Client {    public static void main(String[] args) {        AbstractObject obj = new ProxyObject();        obj.operation();    }}

五、代理模式在Binder中的使用

直观来说,Binder是Android中的一个类,它继承了IBinder接口。从IPC角度来说,Binder是Android中的一种跨进程通信方式,Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备,它的设备驱动是/dev/binder,该通信方式在linux中没有;从Android Framework角度来说,Binder是ServiceManager连接各种Manager(ActivityManager、WindowManager,etc)和相应ManagerService的桥梁;从Android应用层来说,Binder是客户端和服务端进行通信的媒介,当你bindService的时候,服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象,通过这个Binder对象,客户端就可以获取服务端提供的服务或者数据,这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务。

Binder一个很重要的作用是:将客户端的请求参数通过Parcel包装后传到远程服务端,远程服务端解析数据并执行对应的操作,同时客户端线程挂起,当服务端方法执行完毕后,再将返回结果写入到另外一个Parcel中并将其通过Binder传回到客户端,客户端接收到返回数据的Parcel后,Binder会解析数据包中的内容并将原始结果返回给客户端,至此,整个Binder的工作过程就完成了。由此可见,Binder更像一个数据通道,Parcel对象就在这个通道中跨进程传输,至于双方如何通信,这并不负责,只需要双方按照约定好的规范去打包和解包数据即可。

为了更好地说明Binder,这里我们先手动实现了一个Binder。为了使得逻辑更清晰,这里简化一下,我们来模拟一个银行系统,这个银行提供的功能只有一个:即查询余额,只有传递一个int的id过来,银行就会将你的余额设置为id*10,满足下大家的发财梦。

先定义一个Binder接口

package com.ryg.design.manualbinder;import android.os.IBinder;import android.os.IInterface;import android.os.RemoteException;public interface IBank extends IInterface {   static final String DESCRIPTOR = "com.ryg.design.manualbinder.IBank";   static final int TRANSACTION_queryMoney = (IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);   public long queryMoney(int uid) throws RemoteException;}

2.创建一个Binder并实现这个上述接口

package com.ryg.design.manualbinder;import android.os.Binder;import android.os.IBinder;import android.os.Parcel;import android.os.RemoteException;public class BankImpl extends Binder implements IBank {    public BankImpl() {        this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);    }    public static IBank asInterface(IBinder obj) {        if ((obj == null)) {            return null;        }        android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);        if (((iin != null) && (iin instanceof IBank))) {            return ((IBank) iin);        }        return new BankImpl.Proxy(obj);    }    @Override    public IBinder asBinder() {        return this;    }    @Override    public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)            throws RemoteException {        switch (code) {        case INTERFACE_TRANSACTION: {            reply.writeString(DESCRIPTOR);            return true;        }        case TRANSACTION_queryMoney: {            data.enforceInterface(DESCRIPTOR);            int uid = data.readInt();            long result = this.queryMoney(uid);            reply.writeNoException();            reply.writeLong(result);            return true;        }        }        return super.onTransact(code, data, reply, flags);    }    @Override    public long queryMoney(int uid) throws RemoteException {        return uid * 10l;    }    private static class Proxy implements IBank {        private IBinder mRemote;        Proxy(IBinder remote) {            mRemote = remote;        }        @Override        public IBinder asBinder() {            return mRemote;        }        public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {            return DESCRIPTOR;        }        @Override        public long queryMoney(int uid) throws RemoteException {            Parcel data = Parcel.obtain();            Parcel reply = Parcel.obtain();            long result;            try {                data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                data.writeInt(uid);                mRemote.transact(TRANSACTION_queryMoney, data, reply, 0);                reply.readException();                result = reply.readLong();            } finally {                reply.recycle();                data.recycle();            }            return result;        }    }}

ok,到此为止,我们的Binder就完成了,这里只要创建服务端和客户端,二者就能通过我们的Binder来通信了。这里就不做这个示例了,我们的目的是分析代理模式在Binder中的使用。

我们看上述Binder的实现中,有一个叫做“Proxy”的类,它的构造方法如下:

  Proxy(IBinder remote) {      mRemote = remote;  }

Proxy类接收一个IBinder参数,这个参数实际上就是服务端Service中的onBind方法返回的Binder对象在客户端重新打包后的结果,因为客户端无法直接通过这个打包的Binder和服务端通信,因此客户端必须借助Proxy类来和服务端通信,这里Proxy的作用就是代理的作用,客户端所有的请求全部通过Proxy来代理,具体工作流程为:Proxy接收到客户端的请求后,会将客户端的请求参数打包到Parcel对象中,然后将Parcel对象通过它内部持有的Ibinder对象传送到服务端,服务端接收数据、执行方法后返回结果给客户端的Proxy,Proxy解析数据后返回给客户端的真正调用者。很显然,上述所分析的就是典型的代理模式。至于Binder如何传输数据,这涉及到很底层的知识,这个很难搞懂,但是数据传输的核心思想是共享内存。

六、优缺点

优点::给对象增加了本地化的扩展性,增加了存取操作控制 

缺点:会产生多余的代理类

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