深究设计模式之-代理模式

代理模式（Proxy Pattern） 是一种结构型设计模式，其目的是通过创建一个代理对象，控制对其他对象的访问。代理对象充当了客户端与目标对象之间的中介，可以在访问目标对象之前或之后执行一些操作，如记录日志、控制访问权限等。

通俗地说，就像我们请一个代理人代表我们做某件事情，代理模式也是通过引入一个代理对象来间接访问目标对象，从而控制和管理对目标对象的访问。

想象我们是非常忙碌的公司老板，每天都有很多会议、电话、文件需要处理。为了能更有效地管理时间，我们雇佣了一位秘书来帮助我们处理一些日常事务。

这位秘书就像是我们的代理，她可以代表我们处理一些事情，比如安排会议、回复邮件、接听电话等。当有人想要和我们预约会议时，他们通常会先联系秘书，而不是直接找我们。秘书在必要时会筛选那些重要的事项，然后将它们交给我们，而我们则可以专注于最重要的工作。并且有些准备工作或者有些收尾工作，秘书也会自己完成，不会来麻烦我们。

在这个例子中，我们就是被代理的对象 ，而秘书就是代理对象。通过秘书这个代理，我们可以更有效地管理我们的时间和工作，而不必自己处理所有的琐事。

主要角色：

抽象主题（Subject）： 定义了目标对象和代理对象共同实现的接口。
真实主题（Real Subject）： 实现了抽象主题接口，是目标对象。
代理（Proxy）： 实现了抽象主题接口，包含了对真实主题的引用，可以在调用真实主题前后执行一些额外的操作。

示例：

举一个简单的图像加载器的例子，真实主题是图像加载器，代理对象可以在加载图像前后记录日志。

java 复制代码

package com.luke.designpatterns.proxyPattern;

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

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

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadImageFromDisk();
    }

    private void loadImageFromDisk() {
        System.out.println("加载图片: " + filename);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("展示图片: " + filename);
    }
}

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

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

    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(filename);
        }
        // 在显示前后可以执行一些额外的操作
        System.out.println("代理准备加载图片: " + filename);
        realImage.display();
        System.out.println("代理加载图片完毕: " + filename);
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Image image1 = new ProxyImage("图片.jpg");
//        Image image2 = new ProxyImage("图片2.png");
        System.out.println("--------------------");
        // 图像将在调用 display() 时被加载和显示
        image1.display();
//        image2.display();
        System.out.println("--------------------");
        // 由于代理在第一次调用时已经加载过了真实对象，再次调用时直接显示
        image1.display();
    }
}

在这个例子中，Image 是抽象主题接口，RealImage 是真实主题，负责加载和显示图像。ProxyImage 是代理，包含对真实主题的引用，在调用真实主题的 display() 方法前后执行额外的操作，例如记录日志。客户端代码通过代理对象访问真实主题，代理对象在需要时创建和管理真实主题，从而控制对真实主题的访问。代理模式在需要控制对对象访问的场景中非常有用，例如延迟加载、访问控制、日志记录等。

适用场景

代理模式在软件开发中有许多实际可用的场景，以下是其中一些常见的：

网络请求代理：在应用程序中进行网络请求时，可以使用代理模式来处理网络请求的发送和接收。代理可以负责处理网络连接、数据序列化、错误处理等任务，从而解耦应用程序与网络通信的细节。
安全代理：在需要控制对敏感资源或操作访问权限时，可以使用安全代理。安全代理可以验证用户的身份和权限，确保只有经过授权的用户才能访问资源或执行操作。
对象关联代理：当需要管理对象之间的关联关系时，可以使用对象关联代理。代理对象可以在访问目标对象之前或之后执行一些额外的逻辑，如延迟加载、缓存等。
日志记录代理：在应用程序中加入日志记录代理，可以记录方法调用、参数、返回值等信息，用于调试、监控和审计。日志记录代理可以帮助开发人员追踪和分析应用程序的行为。
缓存代理：在需要频繁访问资源或执行计算密集型操作时，可以使用缓存代理来提高系统性能。代理可以缓存结果，避免重复计算或查询，从而加快响应速度。
远程代理：在分布式系统中，客户端可能需要与远程服务器进行通信。远程代理可以隐藏网络通信的细节，使客户端代码更加简洁和易于维护。
动态代理：使用动态代理可以在运行时动态创建代理对象，而不需要预先定义接口或实现类。这种灵活性使得动态代理特别适用于实现框架、AOP（面向切面编程）等场景。