Proxy

Definice  zástupce nebo náhradník za dotyčný objekt  proxy i zastoupený objekt dědí od stejného interfacu  proxy kontroluje přístup k objektu

Struktura ÚČASTNÍCI  Subject společné rozhraní  RealSubject skutečný objekt  Proxy stejné rozhraní jako real subject má pointer na real subject, předává mu requesty, kontroluje přístup...

Motivace Kdy se hodí ?  Když je potřeba u klienta ošetřit práci se stavem cílového objektu (synchronizace, bezpečnost, objekt není vytvořen..)  Situaci ošetříme v proxy, klient pracuje s objektem aniž by věděl o jeho stavu ⇒ zjednodušení kódu Příklad  Prohlížeč obrázků seznam všech obrázků ve složce a jejich zobrazení špatné chování získá seznam obrázků a všechny fotky nahraje do paměti řešení – zobrazení fotky na vyžádání elegantní realizace řešení – PROXY

Prohlížeč obrázků class Image { public: virtual ~Image() { }; virtual void showImage() = 0; virtual Size getSize() = 0; }; class Image { public: virtual ~Image() { }; virtual void showImage() = 0; virtual Size getSize() = 0; }; class RealImage : public Image { public: RealImage( const std::string &fileName); ~RealImage() override { } void showImage() override; Size getSize() override; private: std::string fileName_; void loadImage(); Mat data_; }; class RealImage : public Image { public: RealImage( const std::string &fileName); ~RealImage() override { } void showImage() override; Size getSize() override; private: std::string fileName_; void loadImage(); Mat data_; }; class ImageProxy : public Image { public: ImageProxy(const std::string &fileName); ~ImageProxy() override { }; void showImage() override; Size getSize() override; private: std::string fileName_; Image* proxifiedImage_; }; class ImageProxy : public Image { public: ImageProxy(const std::string &fileName); ~ImageProxy() override { }; void showImage() override; Size getSize() override; private: std::string fileName_; Image* proxifiedImage_; }; Subject Proxy RealObject

Prohlížeč obrázků - implementace RealImage::RealImage( const std::string &fileName) : fileName_( fileName ) { // nacitani fotky z disku do pameti // vypocetne narocne pomale loadImage(); } void RealImage::showImage() { // skutecne renderovani obrazku } ImageProxy::ImageProxy( const std::string &fileName ) : fileName_(fileName) { } void ImageProxy::showImage() { // objekt je vytvořen až ve chvíli kdy je potřeba if ( proxifiedImage_ == nullptr ) { proxifiedImage_ = new RealImage(fileName_ ); } proxifiedImage_->showImage(); } RealImage::RealImage( const std::string &fileName) : fileName_( fileName ) { // nacitani fotky z disku do pameti // vypocetne narocne pomale loadImage(); } void RealImage::showImage() { // skutecne renderovani obrazku } ImageProxy::ImageProxy( const std::string &fileName ) : fileName_(fileName) { } void ImageProxy::showImage() { // objekt je vytvořen až ve chvíli kdy je potřeba if ( proxifiedImage_ == nullptr ) { proxifiedImage_ = new RealImage(fileName_ ); } proxifiedImage_->showImage(); } Image* imProxy1 = new ImageProxy( "img1.jpg" ); Image* imProxy2 = new ImageProxy( "img2.jpg" ); Image* imProxy3 = new ImageProxy( “img3.jpg" ); cout << imProxy3.getSize() << endl; imProxy1->showImage(); Image* imProxy1 = new ImageProxy( "img1.jpg" ); Image* imProxy2 = new ImageProxy( "img2.jpg" ); Image* imProxy3 = new ImageProxy( “img3.jpg" ); cout << imProxy3.getSize() << endl; imProxy1->showImage(); Size RealIMage::getSize() { // vrati informaci z nactenych dat return Size( data_.rows, data_.cols ) } Size ImageProxy::getSize() { // nacte si sirku a vysku z headeru obrazku // misto nacitani celeho obrazku return loadSizeFromHeader( fileName_ ); } Size RealIMage::getSize() { // vrati informaci z nactenych dat return Size( data_.rows, data_.cols ) } Size ImageProxy::getSize() { // nacte si sirku a vysku z headeru obrazku // misto nacitani celeho obrazku return loadSizeFromHeader( fileName_ ); }

Proxy - zoologie Virtual proxy  vytváření objektů až v případě potřeby („load on demand“)  transparentní provádění optimalizací (Cache proxy, Copy-on-write proxy) Remote proxy  lokální zástupce vzdáleného objektu  middleware: Java RMI, CORBA, XML/SOAP,... Protection proxy  kontrola či omezování přístupů ke skutečnému objektu Smart proxy  dodatečné operace při přístupu k objektu  Synchronization proxy synchronizace vláken před voláním metod objektu  Smart pointers/reference náhrada běžných ukazatelů (zejm. v C++) či referencí počítání referencí a automatické odalokování načítání do paměti při první dereferenci „protection proxy“

Proxy – implementace Abstraktní proxy pro subjekty více typů  pracuje-li se skutečným objektem jen pomocí rozhraní, může být typově nezávislá  konkrétní instanci lze přiřadit např. v konstruktoru: Přetížení „->“ v C++ jako proxy  stejná obsluha všech požadavků  Virtual proxy – ImagePtr, Real Subject – Image Implementace: Image* ImagePtr::LoadImage () { if (image_ == 0) image_ = LoadFile(_imageFile); return image_; } Image* ImagePtr::operator-> () { return LoadImage(); } Image& ImagePtr::operator* () { return *LoadImage(); } Použití: ImagePtr image = ImagePtr("ImgFileName"); image->Draw(Point(0, 0)); // (image.operator->())->Draw(Point(0, 0)) Graphic * g = new GraphicProtectionProxy(new Image);

Protection proxy - Java Řešení problému absence const v Javě:  omezená rozhraní  protection proxies (wrappers)‏ public interface java.util.Collection { boolean contains(Object o); boolean add(E o); //.... } public class UnmodifiableCollection implements Collection { private Collection c; public UnmodifiableCollection(Collection c) { this.c = c; } public boolean contains(Object o) { return c.contains(o); } public boolean add(E o) { throw new UnsupportedOperationException(); } //... } public static Collection unmodifiableCollection(Collection c) { return new UnmodifiableCollection (c); } // vytvoření seznamu List lst = new ArrayList(); // příprava dat apod. // nyní se vytvoří neměnná kolekce Collection c = Collections.unmodifiableCollection(lst);

Synchronization proxy - Java Standardní kolekce nejsou v Javě thread-safe  umožňuje to vyšší rychlost Volitelné řešení: synchronization proxies (wrappers)  myšlenkově identické s předchozí unmodifiableCollection public class SynchronizedCollection implements Collection { private Collection c; public SynchronizedCollection(Collection c) { this.c = c; } public boolean contains(Object o) { synchronized(this) {return c.contains(o);} } public boolean add(E o) { synchronized(this) {return c.add(o);} } //... } public static Collection synchronizedCollection(Collection c) { return new SynchronizedCollection (c); } // typický příklad - nepotřebujeme nesynchronizovanou instanci List l = Collections.synchronizedList(new LinkedList());

Proxy +/- Výhody  zjednodušení cílového kódu  zapouzdření optimalizací a strategie přistupování k objektu  oddělení administrativního kódu od funkcionality  transparentní NV Nevýhody  snižení efektivity kvuli vrstvě indirekce navíc  tvorba sady proxy pro větší subsystém může být zdlouhavá řešení: automatizace pomocí např. Reflection lepší řešení: vytvoření Fasády pro subsystém a jediné proxy (možno sloučit)  může generovat vlastní výjimky (remote proxy)  nebezpečí overkillu přes sofistikované strategie (cache proxy)

Proxy - související NV Adapter  též tvoří mezivrstvu  adaptuje jedno rozhraní na druhé odlišné proxy implementuje identické rozhraní jako skutečný objekt Decorator  podporuje dynamické i rekurzivní přiřazení skutečného objektu  podobná struktura, ale jiný účel - přidává funkčnost  musí po celou dobu běhu držet fyzickou instanci skutečného objektu u proxy ještě nemusí existovat či může být např. na jiném počítači Factory  sem lze zabalit rozhodnutí, jestli vyrobím skutečný objekt nebo proxy