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)建那些占用大量內(nèi)存或處理復(fù)雜的對象時，把創(chuàng)建這類對象推遲到使用它的時候。在特定的應(yīng)用中，不同部分的功能
由不同的對象組成，應(yīng)用啟動的時候，不會立即使用所有的對象。在這種情況下，虛擬代理模式建議推遲對象的創(chuàng)建直到應(yīng)用程序需要它為止。對象被應(yīng)用第一次引
用時創(chuàng)建并且同一個實例可以被重用。這種方法優(yōu)缺點并存。
優(yōu)點：
這種方法的優(yōu)點是，在應(yīng)用程序啟動時，由于不需要創(chuàng)建和裝載所有的對象，因此加速了應(yīng)用程序的啟動。
缺點:
因為不能保證特定的應(yīng)用程序?qū)ο蟊粍?chuàng)建，在訪問這個對象的任何地方，都需要檢測確認(rèn)它不是空(null)。也就是，這種檢測的時間消耗是最大的缺點。
應(yīng)用虛擬代理模式，需要設(shè)計一個與真實對象具有相同接口的單獨對象（指虛擬代理）。不同的客戶對象可以在創(chuàng)建和使用真實對象地方用相應(yīng)的虛擬對象來代
替。虛擬對象把真實對象的引用作為它的實例變量維護。代理對象不要自動創(chuàng)建真實對象，當(dāng)客戶需要真實對象的服務(wù)時，調(diào)用虛擬代理對象上的方法，并且檢測真
實對象是否被創(chuàng)建。
如果真實對象已經(jīng)創(chuàng)建，代理把調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給真實對象，如果真實對象沒有被創(chuàng)建：
1） 代理對象創(chuàng)建真實對象
2） 代理對象把這個對象分配給引用變量。
3） 代理把調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給真實對象
按照這種安排，驗證對象存在和轉(zhuǎn)發(fā)方法調(diào)用這些細(xì)節(jié)對于客戶是不可見的。客戶對象就像和真實對象一樣與代理對象進行交互。因此客戶從檢測真實對象是否為
null中解脫出來，另外，由于創(chuàng)建代理對象在時間和處理復(fù)雜度上要少于創(chuàng)建真實對象。因此，在應(yīng)用程序啟動的時候，用代理對象代替真實對象初始化。
例子：
假設(shè)我們建立一個JAVA程序的集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Development
Environment）,這個環(huán)境包括三個功能：編譯、運行、生成JavaDoc文檔。在新建和編輯Java程序時，最為常用的是編譯和運行。至于生成
JavaDoc文檔對于每一個Java程序不是必需的。因此，在Java開發(fā)環(huán)境啟動時，不要創(chuàng)建和裝載實現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境全部功能的所有對象，僅創(chuàng)建那些
在編輯、編譯、運行時用到的對象，保留提供生成JavaDoc文檔的對象，這是一個好的設(shè)計思想。這種對象創(chuàng)建策略能夠高效地利用內(nèi)存空間并且加快了集成
開發(fā)環(huán)境的啟動速度。
假設(shè)編譯、運行、生成JavaDoc文檔這些功能分別由三個工具類提供??Compiler、Runtime和JavaDoc。客戶對象可以訪問的不同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、運行java程序方法的實現(xiàn)，作為它構(gòu)造函數(shù)的一部分，IDEOperation創(chuàng)建和裝載了進行編譯和執(zhí)行操
作的Compiler和Runtime對象。生成JavaDoc文檔的方法generateDocs方法被設(shè)計成抽象的方法，由它的子類來實現(xiàn)。
讓我們定義抽象類IDEOperation的一個具體子類RealProcessor。作為RealProcessor構(gòu)造函數(shù)的一部分，創(chuàng)建JavaDoc對象來提供生成JavaDoc文檔的服務(wù)，通過使用JavaDoc對象功能實現(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);
}
} |
通過上面的實現(xiàn)，RealProcessor類包含了編譯、運行和生成JavaDoc文檔的所有功能。像我們原來討論的，生成JavaDoc文檔的功能
不是每一個Java程序所必須的，當(dāng)RealProcessor實例化的時候，包括負(fù)責(zé)生成JavaDoc文檔的JavaDoc對象的一系列對象被創(chuàng)建。
推遲創(chuàng)建JavaDoc對象有以下優(yōu)點：
1） 加速了RealProcessor對象的創(chuàng)建時間，因為它的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的很少的對象。
2） 高效地利用內(nèi)存，因為在不需要對象服務(wù)的時候，不需要把對象保持在內(nèi)存中。
在不改變RealProcessor實現(xiàn)的前提下，可以通過定義IDEOperation的另外一個子類ProxyProcessor來實現(xiàn)虛擬代理。
因為RealProcessor和ProxyProcessor共享相同的接口，客戶對象可以用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);
}
} |
作為自己的實例變量，ProxyProcessor維護了RealProcessor對象的一個引用。作為generateDocs方法的一部分，
ProxyProcessor檢測引用變量是否被初始化為RealProcessor對象。如果沒有被初始化，它創(chuàng)建一個RealProcessor對象
并把這個對象分配給它的實例變量。一旦RealProcessor對象已經(jīng)被創(chuàng)建，就調(diào)用其上的generateDocs方法。
實際上，也就是當(dāng)客戶對象第一次請求產(chǎn)生javadoc文檔時，RealProcessor才被初始化裝入內(nèi)存中。反過來，直到客戶需要為Java程序生成javadocs時，JavaDoc對象才會被創(chuàng)建和裝入內(nèi)存中。
客戶對象像調(diào)用真實處理對象一樣調(diào)用ProxyProcessor上的方法，并不需要關(guān)心（知道）RealProcessor對象是否存在。 至于驗證、檢測和ProxyProcessor和RealProcessor之間的交互、這樣的細(xì)節(jié)對于客戶對象是透明的。
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");
}
} |