Proxy

Popis  Klient má přístup k nějakému objektu  Potřebujeme tento přístup ošetřit, aniž bychom přidělali klientovi práci Kontrola přístupu Vzdálený přístup Cachování Load on demand

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 Příklad  Prohlížeč obrázků Seznam všech obrázků ve složce a jejich zobrazení Špatný přístup - získáme seznam obrázků a všechny fotky nahrajeme do paměti Lepší řešení – zobrazení fotky na vyžádání (load on demand) Elegantní realizace řešení – PROXY

Prohlížeč obrázků Interface Image { void ShowImage() ; Size GetSize(); }; Interface Image { void ShowImage() ; Size GetSize(); }; class RealImage implements Image { public RealImage(fileName) { // skutecne nacitani obrazku z disku // pomale loadImage(fileName); } public void ShowImage() { // renderovani obrazku } public Size GetSize(fileName) { return new Size(data.cols, data.rows); } }; class RealImage implements Image { public RealImage(fileName) { // skutecne nacitani obrazku z disku // pomale loadImage(fileName); } public void ShowImage() { // renderovani obrazku } public Size GetSize(fileName) { return new Size(data.cols, data.rows); } }; public class ImageProxy : Image { String fileName; Image proxifiedImage; public ImageProxy(String fileName) { this.fileName = fileName; } public void ShowImage() { if (proxifiedImage == null) proxifiedImage = new RealImage(fileName); proxifiedImage.showImage(); } public Size GetSize() { return HeaderInfo.LoadSize(fileName); } }; public class ImageProxy : Image { String fileName; Image proxifiedImage; public ImageProxy(String fileName) { this.fileName = fileName; } public void ShowImage() { if (proxifiedImage == null) proxifiedImage = new RealImage(fileName); proxifiedImage.showImage(); } public Size GetSize() { return HeaderInfo.LoadSize(fileName); } }; Interface Proxy RealObject ImageProxy img1 = new ImageProxy(“img1.png”); ImageProxy img2 = new ImageProxy(“img2.png”); Console.WriteLine(img2.GetSize()); Img1.ShowImage(); ImageProxy img1 = new ImageProxy(“img1.png”); ImageProxy img2 = new ImageProxy(“img2.png”); Console.WriteLine(img2.GetSize()); Img1.ShowImage();

Proxy - typy 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 Synchronization proxy  Synchronizace vláken před voláním metod objektu Smart pointers/reference  Náhrada běžných ukazatelů (např. 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 vyšší rychlost Volitelné řešení: synchronization proxies (wrappers)  Myšlenkově identické s předchozí unmodifiableCollection public class SynchronizedCollection implements Collection { private Collection c; private Object myLock; public SynchronizedCollection(Collection c) { this.c = c; } public boolean contains(Object o) { synchronized(myLock) {return c.contains(o);} } public boolean add(E o) { synchronized(myLock) {return c.add(o);} } //... } public static Collection synchronizedCollection(Collection c) { return new SynchronizedCollection (c); } // typický příklad List l = Collections.synchronizedList(new LinkedList());

Známé využití - Java RMI (Remote Method Invocation) public interface HelloIntf extends Remote { public String sayHello() throws RemoteException; } public class Hello extends UnicastRemoteObject implements HelloIntf { public Hello() throws RemoteException { } public String sayHello() throws RemoteException { return "Hello World!"; } public class Server { public static void main(String[] args) { try { Naming.rebind("Hello", new Hello()); } catch (Exception e) { } } public class Client { public static void main(String[] args) { try { HelloIntf hello =(HelloIntf)Naming.lookup("/localhost/Hello"); System.out.println(hello.sayHello()); } catch (Exception e) { } }

Proxy +/- Výhody  Zjednodušení cílového kódu  Zapouzdření optimalizací a strategie přistupování k objektu  Oddělení administrativního kódu od funkcionality  Transparentní a snadný návrhový vzor Nevýhody  Snižení efektivity – vrstva navíc, reference navíc  Tvorba sady proxy pro větší subsystém může být zdlouhavá Řešení: automatizace pomocí např. Reflection – opět citelné zpomalení Lepší řešení: vytvoření Fasády pro subsystém a jediné proxy (možno sloučit)  Klient o proxy vrstvě jakoby neví – nezná možné vedlejší účinky (připojování k síti, náročné operace)

Proxy - související NV Adapter  Také tvoří mezivrstvu  Adaptuje jedno rozhraní na druhé odlišné Proxy implementuje identické rozhraní jako skutečný objekt Decorator  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