虛擬代理模式(Virtual
Proxy)是一種節(jié)省內(nèi)存的技術(shù)，它建議創(chuàng)建那些占用大量?jī)?nèi)存或處理復(fù)雜的對(duì)象時(shí)，把創(chuàng)建這類對(duì)象推遲到使用它的時(shí)候。在特定的應(yīng)用中，不同部分的功能
由不同的對(duì)象組成，應(yīng)用啟動(dòng)的時(shí)候，不會(huì)立即使用所有的對(duì)象。在這種情況下，虛擬代理模式建議推遲對(duì)象的創(chuàng)建直到應(yīng)用程序需要它為止。對(duì)象被應(yīng)用第一次引
用時(shí)創(chuàng)建并且同一個(gè)實(shí)例可以被重用。這種方法優(yōu)缺點(diǎn)并存。
優(yōu)點(diǎn)：
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，由于不需要?jiǎng)?chuàng)建和裝載所有的對(duì)象，因此加速了應(yīng)用程序的啟動(dòng)。
缺點(diǎn):
因?yàn)椴荒鼙ＷC特定的應(yīng)用程序?qū)ο蟊粍?chuàng)建，在訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象的任何地方，都需要檢測(cè)確認(rèn)它不是空(null)。也就是，這種檢測(cè)的時(shí)間消耗是最大的缺點(diǎn)。
應(yīng)用虛擬代理模式，需要設(shè)計(jì)一個(gè)與真實(shí)對(duì)象具有相同接口的單獨(dú)對(duì)象（指虛擬代理）。不同的客戶對(duì)象可以在創(chuàng)建和使用真實(shí)對(duì)象地方用相應(yīng)的虛擬對(duì)象來(lái)代
替。虛擬對(duì)象把真實(shí)對(duì)象的引用作為它的實(shí)例變量維護(hù)。代理對(duì)象不要自動(dòng)創(chuàng)建真實(shí)對(duì)象，當(dāng)客戶需要真實(shí)對(duì)象的服務(wù)時(shí)，調(diào)用虛擬代理對(duì)象上的方法，并且檢測(cè)真
實(shí)對(duì)象是否被創(chuàng)建。
如果真實(shí)對(duì)象已經(jīng)創(chuàng)建，代理把調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給真實(shí)對(duì)象，如果真實(shí)對(duì)象沒(méi)有被創(chuàng)建：
1） 代理對(duì)象創(chuàng)建真實(shí)對(duì)象
2） 代理對(duì)象把這個(gè)對(duì)象分配給引用變量。
3） 代理把調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給真實(shí)對(duì)象
按照這種安排，驗(yàn)證對(duì)象存在和轉(zhuǎn)發(fā)方法調(diào)用這些細(xì)節(jié)對(duì)于客戶是不可見(jiàn)的。客戶對(duì)象就像和真實(shí)對(duì)象一樣與代理對(duì)象進(jìn)行交互。因此客戶從檢測(cè)真實(shí)對(duì)象是否為
null中解脫出來(lái)，另外，由于創(chuàng)建代理對(duì)象在時(shí)間和處理復(fù)雜度上要少于創(chuàng)建真實(shí)對(duì)象。因此，在應(yīng)用程序啟動(dòng)的時(shí)候，用代理對(duì)象代替真實(shí)對(duì)象初始化。
例子：
假設(shè)我們建立一個(gè)JAVA程序的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（Integrated Development
Environment）,這個(gè)環(huán)境包括三個(gè)功能：編譯、運(yùn)行、生成JavaDoc文檔。在新建和編輯Java程序時(shí)，最為常用的是編譯和運(yùn)行。至于生成
JavaDoc文檔對(duì)于每一個(gè)Java程序不是必需的。因此，在Java開(kāi)發(fā)環(huán)境啟動(dòng)時(shí)，不要?jiǎng)?chuàng)建和裝載實(shí)現(xiàn)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境全部功能的所有對(duì)象，僅創(chuàng)建那些
在編輯、編譯、運(yùn)行時(shí)用到的對(duì)象，保留提供生成JavaDoc文檔的對(duì)象，這是一個(gè)好的設(shè)計(jì)思想。這種對(duì)象創(chuàng)建策略能夠高效地利用內(nèi)存空間并且加快了集成
開(kāi)發(fā)環(huán)境的啟動(dòng)速度。
假設(shè)編譯、運(yùn)行、生成JavaDoc文檔這些功能分別由三個(gè)工具類提供??Compiler、Runtime和JavaDoc?？蛻魧?duì)象可以訪問(wèn)的不同IDE操作的接口以抽象類IDEOperation的形式定義。
public abstract class IDEOperation {
private Compiler cmp;
private Runtime rtime;
public void compile(String javaFile) {
cmp.compile(javaFile);
}
public void run(String classFile) {
rtime.run (classFile);
}
//to be delayed until needed.
public abstract void generateDocs(String javaFile);
public IDEOperation() {
cmp = new Compiler();
rtime = new Runtime();
}
} |
類IDEOperation提供了編譯、運(yùn)行java程序方法的實(shí)現(xiàn)，作為它構(gòu)造函數(shù)的一部分，IDEOperation創(chuàng)建和裝載了進(jìn)行編譯和執(zhí)行操
作的Compiler和Runtime對(duì)象。生成JavaDoc文檔的方法generateDocs方法被設(shè)計(jì)成抽象的方法，由它的子類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
讓我們定義抽象類IDEOperation的一個(gè)具體子類RealProcessor。作為RealProcessor構(gòu)造函數(shù)的一部分，創(chuàng)建JavaDoc對(duì)象來(lái)提供生成JavaDoc文檔的服務(wù)，通過(guò)使用JavaDoc對(duì)象功能實(shí)現(xiàn)generateDocs方法。
public class RealProcessor extends IDEOperation {
JavaDoc jdoc;
public RealProcessor() {
super();
jdoc = new JavaDoc();
}
public void generateDocs(String javaFile) {
jdoc.generateDocs(javaFile);
}
} |
通過(guò)上面的實(shí)現(xiàn)，RealProcessor類包含了編譯、運(yùn)行和生成JavaDoc文檔的所有功能。像我們?cè)瓉?lái)討論的，生成JavaDoc文檔的功能
不是每一個(gè)Java程序所必須的，當(dāng)RealProcessor實(shí)例化的時(shí)候，包括負(fù)責(zé)生成JavaDoc文檔的JavaDoc對(duì)象的一系列對(duì)象被創(chuàng)建。
推遲創(chuàng)建JavaDoc對(duì)象有以下優(yōu)點(diǎn)：
1） 加速了RealProcessor對(duì)象的創(chuàng)建時(shí)間，因?yàn)樗臉?gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的很少的對(duì)象。
2） 高效地利用內(nèi)存，因?yàn)樵诓恍枰獙?duì)象服務(wù)的時(shí)候，不需要把對(duì)象保持在內(nèi)存中。
在不改變RealProcessor實(shí)現(xiàn)的前提下，可以通過(guò)定義IDEOperation的另外一個(gè)子類ProxyProcessor來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬代理。
因?yàn)镽ealProcessor和ProxyProcessor共享相同的接口，客戶對(duì)象可以用ProxyProcessor代替
RealProcessor。圖25.1展示了類層次；
 Figure 25.1: IDEOperation Class Hierarchy |
public class ProxyProcessor extends IDEOperation {
private RealProcessor realProcessor;
public void generateDocs(String javaFile) {
/*
In order to generate javadocs
the proxy loads the actual object and
invokes its methods.
*/
if (realProcessor == null) {
realProcessor = new RealProcessor();
}
realProcessor.generateDocs(javaFile);
}
} |
作為自己的實(shí)例變量，ProxyProcessor維護(hù)了RealProcessor對(duì)象的一個(gè)引用。作為generateDocs方法的一部分，
ProxyProcessor檢測(cè)引用變量是否被初始化為RealProcessor對(duì)象。如果沒(méi)有被初始化，它創(chuàng)建一個(gè)RealProcessor對(duì)象
并把這個(gè)對(duì)象分配給它的實(shí)例變量。一旦RealProcessor對(duì)象已經(jīng)被創(chuàng)建，就調(diào)用其上的generateDocs方法。
實(shí)際上，也就是當(dāng)客戶對(duì)象第一次請(qǐng)求產(chǎn)生javadoc文檔時(shí)，RealProcessor才被初始化裝入內(nèi)存中。反過(guò)來(lái)，直到客戶需要為Java程序生成javadocs時(shí)，JavaDoc對(duì)象才會(huì)被創(chuàng)建和裝入內(nèi)存中。
客戶對(duì)象像調(diào)用真實(shí)處理對(duì)象一樣調(diào)用ProxyProcessor上的方法，并不需要關(guān)心（知道）RealProcessor對(duì)象是否存在。 至于驗(yàn)證、檢測(cè)和ProxyProcessor和RealProcessor之間的交互、這樣的細(xì)節(jié)對(duì)于客戶對(duì)象是透明的。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
/*
At this point objects required for
the compile and run operations are
created, but not the objects that provide the
generate Javadoc functionality.
*/
IDEOperation IDE = new ProxyProcessor();
IDE.compile("test.java");
IDE.run("test.class");
/*
The Javadoc functionality is accessed
For the first time and hence the
Object offering the Javadoc generation
Functionality is loaded at this point.
*/
IDE.generateDocs("test.java");
}
} |