Software design: Lecture 38 - Sheraz Pervaiz

1

Software Design
Lecture : 38


2

Proxy Design Pattern
OR
Surrogate Design Pattern  


3

Sample Code fragment
//Client
class Customer{
public void someMethod(){
//Create the Service Provider Instance
FileUtil futilObj=new FileUtil();
//Access the Service
futilObj.writeToFile(“Some Data”);
}}


4

Implementation of Code
 As part of its implementation, the Customer class creates 
an  instance  of  the  FileUtil  class  and  directly  accesses  its 

services.

  In other words, for a client object, the way of accessing a 
FileUtil  object  is  fairly  straightforward.  From  the 
implementation  it  seems to  be  the  most  commonly used 
way for a client object to access a service provider object


5

Issues in Accessing Object Services
 In contrast, sometimes a client object may not be able to 
access a service provider object (also referred to as a target 
object) by normal means may be due to:

 The location of the target object – Remote Object
 Uninstantiated Object till it is required to be rendered.
 Special  Behavior:  Client  object  need  special  permission  for 
access


6

Solution and Motivation for 
Proxy
 In  such  cases,  instead  of  having  client  objects  to  deal 
with  the  special  requirements  for  accessing  the  target 
object, the Proxy pattern suggests using a separate object 
referred  to  as  a  proxy  to  provide  a  means  for  different 
client  objects  to  access  the  target  object  in  a  normal, 

straightforward manner.


7

Intend of Proxy Design Pattern
The  intent  of  this  pattern  is  to  provide  a 
placeholder for an object to control references to 
it.


8

Proxy Pattern Defined
“  Proxy  design  pattern  provides  a  surrogate  or 
placeholder  for  another  object  to  control 
access to it “


9

Working of Proxy Design Pattern
 The  Proxy  object  offers  the  same  interface  as  the  target 
object.

 The  Proxy  object  interacts  with  the  target  object  on 
behalf  of  a  client  object  and  takes  care  of  the  specific 
details of communicating with the target object.

10

Proxy Design Pattern 
 Client  objects  are  no  longer  needed  to  deal  with  the 
special  requirements  for  accessing  the  services  of  the 
target object.


11

Working of Proxy Design Pattern
 A  client  can  call  the  Proxy  object  through  its  interface 
and  the  Proxy  object  in  turn  forwards  those  calls  to  the 
target object.

 Client objects need not even know that they are dealing 
with Proxy for the original object.


12

Proxy Design Pattern
 The  Proxy  object  hides  the  fact  that  a  client  object  is 
dealing  with  an  object  that  is  either  remote,  unknown 
whether  instantiated  or  not,  or  needs  special 
authentication.

 In other words, a Proxy object serves as a transparent
        bridge  between  the  client  and  an  inaccessible  remote 
object  or  an  object  whose  instantiation  may  have  been 

deferred


13

Type of Proxies
Virtual  Proxies:  delaying  the  creation  and 
initialization of expensive objects until needed, where the 
objects are created on demand (For example creating the 
RealSubject object only when the doSomething method is 
invoked).

Remote Proxies:  providing a local representation for 
an object that is in a different address space. A common 
example is Java RMI stub objects. The stub object acts as 
a proxy where invoking methods on the stub would cause 
the  stub  to  communicate  and  invoke  methods  on  a 
remote  object  (called  skeleton)  found  on  a  different 
machine


14

Protection  Proxies:  where  a  proxy  controls 
access  to  RealSubject  methods,  by  giving  access 
to some objects while denying access to others.

Smart  References:  providing  a  sophisticated 
access  to  certain  objects  such  as  tracking  the 
number  of  references  to  an  object  and  denying 

access  if  a  certain  number  is  reached, as well as 
loading an object from database into memory on 
demand.
•


15

Class Diagram


16


17

Flow of Application
 A client obtains a reference to a Proxy, the client then handles 
the  proxy  in  the  same  way  it  handles  RealSubject  and  thus 
invoking the method doSomething().
   At  that  point  the  proxy  can  do  different  things  prior  to 
invoking  RealSubjects  doSomething()  method.  The  client 
might  create  a  RealSubject  object  at  that  point,  perform 
initialization,  check  permissions  of  the  client  to  invoke  the 
method, and then invoke the method on the object. The client 
can also do additional tasks after invoking the doSomething() 
method, such as incrementing the number of references to the 
object.

18

Remote Method Invocation ­RMI
 Remote  Interface  —  A  remote  object  must 

implement  a  remote  interface  (one  that  extends 
java.rmi.Remote).  A  remote  interface  declares 
the  methods  in  the  remote  object  that  can  be 
accessed  by  its  clients.  In  other  words,  the 
remote interface can be seen as the client’s view 
of the remote object


19

Remote  Object  —  A  remote  object  is  responsible  for 
implementing  the  methods  declared  in  the  associated 
remote interface.
RMI Registry — RMI registry provides the storage area 
for  holding  different  remote  objects.  It  is  directory  of   
remote  objects  with  reference  name    which  client  can 
access
Client — Client is an application object  attempting to 
use the remote object.
 – Can search for a remote object using a name 
reference in the RMI
 Registry. Once the remote object reference is found, it 
can invoke methods on this object reference.

20

RMIC Java RMI Stub Compiler : 
 Once  a  remote  object  is  compiled  successfully, 
RMIC, the Java RMI stub compiler can be used to 
generate  stub  and  skeleton  class  files  for  the 
remote  object.  Stub  and  skeleton  classes  are 
generated from the compiled remote object class. 
These stub  and skeleton classes make it possible 
for a client object to access the remote
object in a seamless manner. 


21

Communication Mechanism
i.

In  general,  a  client  object  cannot  directly 
access a remote object by normal means. 

ii. In  order  to  make  it  possible  for  a client object 
to access the services of a remote object as if it 
is  a  local  object,  the  RMIC­generated  stub  of 
the  remote  object  class  and  the  remote 
interface  need  to  be  copied  to  the  client 
computer.


22

iii.  The stub acts as a (Remote) proxy for the remote object 
and  is  responsible  for  forwarding  method  invocations  on 
the  remote  object to the server where the actual remote 
object  implementation  resides.  Whenever  a  client 
references  the  remote  object,  the  reference  is,  in  fact, 
made to a local stub. That means, when
a client makes a method call on the remote object, it is first 
received  by  the  local  stub  instance.  The  stub  forwards 
this  call  to  the  remote  server.  On  the  server  the  RMIC 
generated skeleton of the remote object receives this call. 
As shown in diagram next


23


24

Example of Proxy Design Pattern
Consider an image viewer program that lists and 
displays high resolution photos. The program has 
to  show  a  list  of  all  photos  however  it  does  not 
need  to  display  the  actual  photo  until  the  user 
selects an image item from a list.


25

Class Diagram