Android中的代理(Proxy)模式

关山初度尘未洗，策马扬鞭再奋蹄！这篇文章主要讲述Android中的代理(Proxy)模式相关的知识，希望能为你提供帮助。

一. Proxy模式定义
Proxy模式，也称代理模式，是经典设计模式中的一种结构型模式，其定义是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，简单的说就是在访问和被访问对象中间加上的一个间接层，以隔离访问者和被访问者的实现细节。

二. Proxy模式理解
当无法或者不想直接访问某个对象, 或者访问某个对象存在困难时, 可以通过一个代理对象来间接访问,
为了保证客户端使用的透明性, 委托对象与代理对象需要实现相同的接口。
例如，ActivityManager 作为客户端要访问 AMS，AMS 不希望直接暴露在客户端面前，或者不想被客户端的某些操作影响到自己内部结构，
就暴露出一个代理对象ActivityManagerProxy，让ActivityManagerProxy参与客户端与服务端的交互，这样就完美了。

三. Proxy模式应用场景
重点在于AIDL的使用。

四. Proxy模式的分类
1.虚代理（ Remote Proxy ）：代理一些开销很大的对象，这样便能迅速返回，进行其它操作，只有在真正需要时才实例化；
2.远程代理（ Remote Proxy ）：为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。
3.保护代理（Protection Proxy）：控制对原始对象的访问。保护代理用于对象应该有不同的访问权限的时候。
4. 智能指引（Smart Reference）：取代了简单的指针，它在访问对象时执行一些附加操作。

当客户端对象需要访问远程主机中的对象时可以使用远程代理。
当需要用一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，从而降低系统开销、缩短运行时间时可以使用虚拟代理，例如一个对象需要很长时间才能完成加载时。
当需要为某一个被频繁访问的操作结果提供一个临时存储空间，以供多个客户端共享访问这些结果时可以使用缓冲代理。
通过使用缓冲代理，系统无须在客户端每一次访问时都重新执行操作，只需直接从临时缓冲区获取操作结果即可。
当需要控制对一个对象的访问，为不同用户提供不同级别的访问权限时可以使用保护代理。
当需要为一个对象的访问（引用）提供一些额外的操作时可以使用智能引用代理。

五. Proxy模式的优缺点

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六. Proxy模式Demo解析
代理模式类型图：

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在代理模式中的角色：
●　抽象对象角色：声明了目标对象和代理对象的共同接口，这样一来在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。
●　目标对象角色：定义了代理对象所代表的目标对象。
●　代理对象角色：代理对象内部含有目标对象的引用，从而可以在任何时候操作目标对象；代理对象提供一个与目标对象相同的接口，以便可以在任何时候替代目标对象。代理对象通常在客户端调用传递给目标对象之前或之后，执行某个操作，而不是单纯地将调用传递给目标对象。

下面附上代码：
公共接口：

1public interface InterObject { 2public abstract void doEexc(); 3}

目标对象角色：

1 public class RealObject implements InterObject { 2@Override 3public void //执行的操作 4System.out.println("执行操作"); 5} 6 }

代理对象角色：

1 public class ProxyObject new RealObject(); 2@Override 3public void //调用目标对象之前可以做相关操作 4System.out.println("before"); 5realObject.doEexc(); 6//调用目标对象之后可以做相关操作 7System.out.println("after"); 8} 9 }

Client：

1 public class Client { 2public static void main(String[] args) { 3// TODO Auto-generated method stub 4RealObject rel = new RealObject(); 5InterObject obj = new ProxyObject(); 6obj.doEexc(); 7} 8 }

执行结果：

before 执行操作 after

从上面的例子可以看出代理对象将客户端的调用委派给目标对象，在调用目标对象的方法之前跟之后都可以执行特定的操作。

【Android中的代理(Proxy)模式】
七. Proxy模式实现过程
以ActivityManager为例，先看一下AMS框架结构图。

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1. IActivityManager作为ActivityManagerProxy和ActivityManagerNative的公共接口，所以两个类具有部分相同的接口，可以实现合理的代理模式；
2. ActivityManagerProxy代理类是ActivityManagerNative的内部类；
3. ActivityManagerNative是个抽象类，真正发挥作用的是它的子类ActivityManagerService（系统Service组件）。
4. ActivityManager是一个客户端，为了隔离它与，有效降低甚至消除二者的耦合度，在这中间使用了ActivityManagerProxy代理类，所有对的访问都转换成对代理类的访问，这样ActivityManager就与解耦了，这是典型的proxy的应用场景。
5. ActivityManagerService是系统统一的Service，运行在独立的进程中；通过系统ServiceManger获取；ActivityManager运行在一个进程里面，ActivityManagerService运行在另一个进程内，对象在不同的进程里面，其地址是相互独立的；采用Binder机制跨进程通信，所以我们可以得出这是一个RemoteProxy。

这里涉及到两个过程：
代理对象建立：ActivityManagerProxy代理对象的创建；
程序执行过程：如何通过代理对象来执行真正对象请求；
下面看看这两个过程。

1. 代理对象建立
是在ActivityManager的getRunningServices执行时就需要代理类来执行；

1 public List< RunningServiceInfo> getRunningServices(int maxNum) 2return ActivityManagerNative.getDefault().getServices(maxNum, 0); 3 }

继续看看ActivityManagerNative.getDefault()到底干了什么事：实际上是关乎到Singleton< IActivityManager> 类型的gDefault对象创建；

1 private static final Singleton< IActivityManager> gDefault = new 2Singleton< IActivityManager> () { 3protected IActivityManager create() { 4IBinder b = ServiceManager.getService("activity"); 5IActivityManager am = asInterface(b); 6return am; 7} 8 };

ServiceManager.getService("activity"); 获取系统的“activity”的Service，所有的Service都是注册到ServiceManager进行统一管理。
这样就创建了一个对ActivityManagerService实例的本地代理对象ActivityManagerProxy实例。Singleton是通用的单例模板类。
ActivityManagerNative.getDefault就返回一个此代理对象的公共接口IActivityManager类型，就可以在本地调用远程对象的操作方法。

2. 程序执行过程
仍以getRunningServices方法为例，ActivityManager执行getRunningServices，创建ActivityManagerProxy实例，
其实实际执行的是ActivityManagerNative的代码，但是ActivityManagerNative是个抽象类，所以真正有效的代码在 ActivityManagerNative 的子类 ActivityManagerService中。

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下面看一下动态时序图：

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我们以ActivityManager的getRunningServices()函数为例，对上述序列图进行解析。

1public List< RunningServiceInfo> getRunningServices(int maxNum) 2throws SecurityException { 3try { 4return (List< RunningServiceInfo> )ActivityManagerNative.getDefault() 5.getServices(maxNum, 0); 6} catch (RemoteException e) { 7// System dead, we will be dead too soon! 8return null; 9} 10}

可以看到，调用被委托到了ActivatyManagerNative.getDefault()。

1 static public IActivityManager asInterface(IBinder obj){ 2…… 3return new ActivityManagerProxy(obj); 4 }

7 static public IActivityManager getDefault(){ 8…… 9IBinder b = ServiceManager.getService("activity"); 10gDefault = asInterface(b); 11return gDefault; 12 }

从上述简化后的源码可以看到，getDefault()函数返回的是一个ActivityManagerProxy对象的引用，也就是说，ActivityManager得到了一个本地代理。
因为在IActivityManager接口中已经定义了getServices()函数，所以我们来看这个本地代理对该函数的实现。

1public List getServices(int maxNum, int flags) throws RemoteException { 2 3Parcel data = https://www.songbingjia.com/android/Parcel.obtain(); 4Parcel reply = Parcel.obtain(); 5…… 6mRemote.transact(GET_SERVICES_TRANSACTION, data, reply, 0); 7…… 8}

从这个代码版段我们看到，调用远端代理的transact()函数，而这个mRemote就是ActivityManagerNative的Binder接口。
接下来我们看一下ActivityManagerNative的代码，因为该类是继承于Binder类的，所以transact的机制此前我们已经展示了代码，对于该类而言，重要的是对onTransact()函数的实现。

1public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) 2throws RemoteException { 3 4switch (code) { 5case GET_SERVICES_TRANSACTION: { 6…… 7List list = getServices(maxNum, fl); 8…… 9return true; 10} 11…… 12} 13return super.onTransact(code, data, reply, flags); 14 }

在onTrasact()函数内，虽然代码特别多，但就是一个switch语句，根据不同的code命令进行不同的处理，比如对于 GET_SERVICES_TRANSACTION命令，只是调用了getServices()函数。而该函数的实现是在 ActivityManagerService类中，它是ActivityManagerNative的子类。