设计模式-代理模式

代理模式：

代理模式（Proxy Pattern）是属于结构型的设计模式，它为其他对象提供一个代理通过它间接返回目标对象。代理模式通过引入一个中间层（代理类），在客户端和目标对象之间进行解耦。

角色和结构：

1 Subject（抽象主题）：

定义了真实主题和代理对象共有的接口，方便在任何使用真实主题的地方都可以使用代理。
通常是一个抽象类或接口，声明了真实主题和代理所要实现的方法。

2 RealSubject（真实主题）：

实现了 Subject 接口的实际对象，包含了核心业务逻辑。
是最终被代理对象引用的对象。

3 Proxy（代理）：

同样实现了 Subject 接口，因此在外部看来与真实主题是一样的。
内部持有对真实主题的引用，在调用方法时可以选择直接调用真实主题的方法，或者在调用前后添加额外的操作。

工作原理：

客户端不直接操作真实主题，而是通过代理对象间接访问。
代理对象在执行代理方法时，可以根据需要决定何时以及如何调用真实主题的方法，甚至可以在不调用真实主题的情况下完成请求。

示例代码：

java 复制代码

// 抽象主题
public interface Image {
    void display();
}

// 真实主题
public class RealImage implements Image {
    private String filename;

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadFromDisk(); // 加载图像文件到内存
    }

    private void loadFromDisk() {
        // 加载实际图像数据的代码...
        System.out.println("Loading image from disk: " + filename);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying image: " + filename);
    }
}

// 代理
public class ProxyImage implements Image {
    private String filename;
    private RealImage realImage;

    public ProxyImage(String filename) {
        this.filename = filename;
    }

    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(filename);
        }
        realImage.display();
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Image proxyImage = new ProxyImage("large.jpg");
        proxyImage.display(); // 第一次会加载图像
        proxyImage.display(); // 第二次直接显示，不再重新加载
    }
}

说明：在上面代码中的RealImage 类是真实主题，而 ProxyImage 类作为代理，当第一次调用 display() 方法时，它才会真正加载图像文件，后续调用则直接显示已加载的图像，从而优化了性能并展示了代理模式的应用场景。

应用场景：

虚拟代理：在需要开销较大的资源时才创建真实对象，节省系统资源，例如图片懒加载、数据库连接池中的代理对象。
保护代理：控制对原始对象的访问，如根据用户权限决定是否允许访问某些资源。

优点：

封装与隔离：保护目标对象，隐藏具体实现细节。
控制访问：代理可以控制对真实对象的访问权限，比如在访问前进行权限检查。
智能透明代理：客户端无需了解是与真实对象还是代理对象交互，增强了系统的灵活性。
扩展功能：在调用真实对象之前或之后增加自定义功能，例如缓存、事务管理、日志记录等。