【设计模式】学习笔记16：代理模式之虚拟代理（实现CD封面加载器）-白红宇

【设计模式】学习笔记16：代理模式之虚拟代理（实现CD封面加载器）

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发布时间：2019-05-25

本文共 5656 字，大约阅读时间需要 18 分钟。

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在上篇中，我们学习了，并用Java RMI实现了一个最简单的远程代理。

实际上代理模式并不仅仅应用与远程代理，还有很多其他的应用。

比如：虚拟代理。

代理模式可以以很多形式出现，但基本上符合一般代理的设计。为何有这么多的形式呢？因为代理模式可以被用在许多不同的例子中。

走进代理模式

我们打算建立一个应用程序，用来展现你最喜欢的CD封面。你可以建立一个CD标题菜单，然后从豆瓣等网站的在线服务中取得CD封面的图。如果使用Swing，可以创建一个Icon接口从网络上加载图像。唯一的问题是，限于连接带宽和网络负载，下载可能需要一些时间，所以在等待图片加载的时候，应该显示一些东西。我们希望在等待图像时整个应用程序被挂起。一旦图像被加载完成，刚才显示的东西应该消失，图像显示出来。

效果图：

正在下载中：

下载完成并且显示：

想要做到这样，简单的方式就是利用虚拟代理。虚拟代理可以代理Icon，管理背景的加载，并在加载未完成时显示“CD封面加载中，请稍后......”，一旦加载完成，代理就把显示的职责委托给Icon

比较远程代理和虚拟代理：

远程代理：远程代理可以作为另一个JVM上对象的本地代表。调用代理的方法，会被代理利用网络转发到远程执行，并且结果会通过网络返回给代理，再由代理将结果转给客户。

虚拟代理：虚拟代理是作为创建开销大的对象的代表。虚拟代理经常直到我们真正需要一个对象的时候才创建它。当对象在创建前和创建中时，由虚拟代理来扮演对象的替身。对象创建后，代理就会将请求直接委托给对象。

设计CD封面虚拟代理

此类图和远程代理的图很类似，但是这里的代理是用于隐藏创建开销大的对象（因为我们要通过网络取得图像数据），而不是隐藏

在网络其他地方的对象

ImageProxy如何工作：

1. ImageProxy首先创建一个ImageIcon，然后开始从网络URL上加载图像

2. 在加载的过程中，ImageProxy显示”CD封面加载中，请稍后......“

3. 当图像加载完毕，ImageProxy把所有方法调用委托给真正的ImageIcon，这些方法包括了paintIcon(), getWidth()和getHeight().

4. 如果用户请求新的图像，我们就创建新的代理，重复这样的过程。

使用虚拟代理实现CD封面加载器

1. 编写ImageProxy

package com.zsd;import java.awt.Component;import java.awt.Graphics;import java.net.URL;import javax.swing.Icon;import javax.swing.ImageIcon;//实现Icon接口public class ImageProxy implements Icon {	ImageIcon imageIcon;	URL imageURL;	Thread retrievalThread;	boolean retrieving = false;	// 将图片的URL传入构造器中	public ImageProxy(URL url) {		imageURL = url;	}	// 在图像加载完毕前，返回默认的宽和高	// 图像加载完毕后，装给iamgeIcon处理	public int getIconWidth() {		if (imageIcon != null) {			return imageIcon.getIconWidth();		} else {			return 800;		}	}		public int getIconHeight() {		if (imageIcon != null) {			return imageIcon.getIconHeight();		} else {			return 600;		}	}	// 当要在屏幕上绘制图像时，就调用此方法	public void paintIcon(final Component c, Graphics g, int x, int y) {		// 如果已经有了icon，就画出		if (imageIcon != null) {			imageIcon.paintIcon(c, g, x, y);		} else {			// 还没有icon时，就显示“加载中...”的消息			g.drawString("CD封面加载中，请稍后...", x + 300, y + 190);			if (!retrieving) {				retrieving = true;								// 在这个线程中加载真正的icon图像。注意，加载图像和ImageIcon是同步（synchronous）				// 也就是说，只有在加载完之后，ImageIcon构造器才会返回。这样，我们的程序会耗在这里				// 所以要把加载变成异步(asynchronous)的。				retrievalThread = new Thread(new Runnable() {					public void run() {						try {							imageIcon = new ImageIcon(imageURL, "CD Cover");							c.repaint();						} catch (Exception e) {							e.printStackTrace();						}					}				});				retrievalThread.start();			}		}	}}

2. ImageComponent是放在frame布局中用来显示图片的，会把下载的图片传进去并显示出来

package com.zsd;import java.awt.*;import javax.swing.*;class ImageComponent extends JComponent {	private Icon icon;	public ImageComponent(Icon icon) {		this.icon = icon;	}	public void setIcon(Icon icon) {		this.icon = icon;	}	public void paintComponent(Graphics g) {		super.paintComponent(g);		int w = icon.getIconWidth();		int h = icon.getIconHeight();		int x = (800 - w)/2;		int y = (600 - h)/2;		icon.paintIcon(this, g, x, y);	}}

3. 测试CD封面浏览器

package com.zsd;import java.net.*;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import java.util.*;public class ImageProxyTestDrive {		ImageComponent imageComponent;	JFrame frame = new JFrame("CD封面加载器");    JMenuBar menuBar;  // 菜单栏    JMenu menu;   	   // 菜单	Hashtable cds = new Hashtable(); 	public static void main (String[] args) throws Exception {		ImageProxyTestDrive testDrive = new ImageProxyTestDrive();	} 	public ImageProxyTestDrive() throws Exception{				// 构造菜单项用的， key=CD名,  value=URL		cds.put("三国志：英雄的黎明","http://img3.douban.com/lpic/s4131026.jpg");        cds.put("东邪西毒","http://img3.douban.com/lpic/s10425517.jpg");        cds.put("龙猫","http://img3.douban.com/lpic/s1668213.jpg");        cds.put("Once
    <曾经>
     ","http://img3.douban.com/lpic/s2821080.jpg");        cds.put("太阳照常升起","http://img3.douban.com/lpic/s4714977.jpg");        cds.put("蝙蝠侠：侠影之谜","http://img3.douban.com/lpic/s4591642.jpg");        cds.put("天国王朝","http://img3.douban.com/lpic/s2595263.jpg");        // 设置初始的CD封面		URL initialURL = new URL((String)cds.get("Once
     <曾经>
      "));		// 建立菜单栏		menuBar = new JMenuBar();		menu = new JMenu("最爱的CD");        menuBar.add(menu);        frame.setJMenuBar(menuBar);		for(Enumeration e = cds.keys(); e.hasMoreElements();) {			String name = (String)e.nextElement();        	JMenuItem menuItem = new JMenuItem(name);        	menu.add(menuItem);         	menuItem.addActionListener(new ActionListener() {          		  public void actionPerformed(ActionEvent event) {           		     imageComponent.setIcon(new ImageProxy(getCDUrl(event.getActionCommand())));					frame.repaint();           	      }        	});		} 				// set up frame and menus		Icon icon = new ImageProxy(initialURL);		imageComponent = new ImageComponent(icon);		frame.getContentPane().add(imageComponent);		frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);		frame.setSize(800,600);		frame.setVisible(true);	}	URL getCDUrl(String name) {		try {			return new URL((String)cds.get(name));		} catch (MalformedURLException e) {			e.printStackTrace();			return null;		}	}}

OK了，上面就是全部代码了，编译后便可以运行了。

让我们来回顾一下，运行这个程序发生了什么？

1. 我们会创建了一个用来显示的ImageProxy代理。paintIcon（）方法会被调用，而ImageProxy会产生线程取得图像，并创建ImageIcon.

2. 在某个时间点，也就是图片下载完后，图像被返回，ImageIcon被完整实例化。

3. 在ImageIcon被创建后，下次调用到paintIcon()时，代理就委托ImageIcon进行。

小结

现在再来回顾虚拟代理的定义，虚拟代理为什么取名为“虚拟”代理呢？以这个CD封面下载器为例，CD浏览器真正需要的是一个ImageIcon也就是封面图片并要让它显示出来，但是由于图片还在网上不存在本地，所以就用了一个代理ImageProxy来假装就是“ImageIcon”，对于CD浏览器来说，他把这个代理看作和一般的图片一样，让他显示出来。但是刚创建代理Imageproxy时，这个代理根本就没有图片！所以说他是“虚拟”的，挂了个马甲装自己就是图片！一直到下载完图片之后，才真正地把图片显示出来。

远程代理和虚拟代理看起来好下给你差别很大，但是他们有共同点：都会对主题（subject）施加的方法拦截下来。这种间接的级别让我们可以做许多事，包括将请求分发到远程主题；给创建开销大的对象对象提供代表；或者提供某些级别的保护，这种保护能决定哪些客户能调用哪些方法。

一个缺点：

在这个例子中，每次要换一个CD封面图片，都要创建新的ImageProxy来去的图像，即使图像已经取回来过了。可以使用缓存代理（Caching Proxy），缓存代理会维护之前创建的对象，当收到请求时，在可能的情况下返回缓存对象。

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