什么是代理模式

代理模式（Proxy Pattern）是一种设计模式，它为对象提供一种代理或占位符，通过引入一个代理对象来控制对目标对象的访问。代理对象与目标对象具有相同的接口，客户端可以通过代理对象间接地与目标对象交互。代理模式的主要目的是为了在目标对象的操作前后添加额外的行为，或者为原本难以访问的对象提供访问途径，而不改变客户端代码的调用方式。

代理模式的基本角色如下：

目标对象（Target）：定义了真实业务逻辑的对象，是代理对象所代表的真实对象。它可以是一个接口，也可以是一个具体的类。
代理对象（Proxy）：持有目标对象的引用，提供与目标对象相同的接口。代理对象在执行目标对象方法时，可以添加额外的操作，如预处理、后处理、日志记录、权限检查、缓存、延迟加载等。
客户端（Client）：通过代理对象来调用目标对象的方法。客户端并不关心是直接与目标对象交互还是与代理对象交互，因为它们具有相同的接口。

代理模式有两种常见的实现方式：

1. 静态代理

特点：

静态代理在编译期间就已经确定了代理类和目标类的关系，代理类是手动创建的，与目标类一一对应。
静态代理通常用于为单一的目标对象提供代理。

示例：

假设有一个Image接口和其实现类RealImage，现在我们创建一个静态代理类ProxyImage来为其提供缓存功能：

interface Image {
    void display();
}

class RealImage implements Image {
    private String fileName;

    public RealImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
        loadFromDisk(fileName); // 加载图片到内存
    }

    private void loadFromDisk(String fileName) {
        // 实际从磁盘加载图片的代码
        System.out.println("Loading image from disk: " + fileName);
    }

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

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);
        }
        realImage.display();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Image proxyImage = new ProxyImage("image.jpg");
        proxyImage.display(); // 第一次调用，从磁盘加载图片
        proxyImage.display(); // 第二次调用，直接从内存中显示图片
    }
}

在这个示例中，ProxyImage作为RealImage的静态代理，实现了相同的Image接口。在display()方法中，如果RealImage尚未创建，则先从磁盘加载图片，然后调用其display()方法。第二次调用时，由于图片已经加载到内存，直接调用RealImage的display()方法即可。

2. 动态代理

特点：

动态代理在运行时动态地创建代理对象，无需手动编写代理类。
动态代理通常使用反射或字节码技术（如Java的java.lang.reflect.Proxy类或CGLIB库）来创建代理对象。
动态代理可以为一组具有相同接口的目标对象提供代理，具有更好的通用性和灵活性。

示例（使用Java的java.lang.reflect.Proxy类）：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

interface Image {
    void display();
}

class RealImage implements Image {
    // 同上...
}

class ImageInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Image target;

    public ImageInvocationHandler(Image target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before displaying the image...");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("After displaying the image...");
        return result;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Image realImage = new RealImage("image.jpg");
        Image proxyImage = (Image) Proxy.newProxyInstance(
                Image.class.getClassLoader(),
                new Class[]{Image.class},
                new ImageInvocationHandler(realImage)
        );
        proxyImage.display();
    }
}

在这个示例中，我们使用java.lang.reflect.Proxy类创建了一个动态代理对象proxyImage，它在调用display()方法时，会先执行ImageInvocationHandler中的invoke()方法，添加了显示图片前后的额外操作。ImageInvocationHandler持有RealImage对象的引用，并通过反射调用其display()方法。

总结来说，代理模式通过引入代理对象来控制对目标对象的访问，能够在不修改目标对象代码的前提下，为对象添加额外的行为或提供访问途径。静态代理和动态代理是代理模式的两种实现方式，各有优缺点，适用于不同的应用场景。