设计模式之结构型模式---代理模式

代理模式是一种结构型设计模式，它为目标对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问。代理对象在客户端和目标对象之间起到中介的作用，客户端通过代理类与目标对象进行交互，而不是直接与目标对象进行交互。

代理模式的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几种情况：

访问控制：当客户端不想或不能直接访问某个对象时，可以通过代理对象来间接访问。例如，当目标对象是一个远程服务或者是一个复杂且耗时的操作时，代理对象可以处理一些前置或后置的逻辑，如缓存、日志记录或权限验证等。
功能增强：代理模式可以在不修改目标对象代码的情况下，为目标对象添加额外的功能。代理对象可以在调用目标对象的方法前后添加新的逻辑，从而实现对目标对象的增强。
安全控制：在某些情况下，直接访问目标对象可能存在安全风险。通过代理对象，可以对访问进行过滤或限制，确保只有满足特定条件的客户端才能访问目标对象。

代理模式主要分为静态代理和动态代理两种类型：

静态代理：在编译时就已经确定了代理类、接口和被代理类的关系。这种方式需要为每个被代理类手动编写代理类，因此当被代理类较多时，代码量会比较大。
动态代理 ：在运行时通过反射机制动态地创建代理类。这种方式不需要手动编写代理类，可以很方便地对代理类进行统一处理。Java中的java.lang.reflect.Proxy类和CGLIB库是实现动态代理的常用工具。

代理模式的优点包括：

分离目标对象与客户端：客户端只与代理对象交互，降低了客户端与目标对象之间的耦合度。
增加灵活性：通过代理对象，可以灵活地控制对目标对象的访问，实现访问控制、功能增强等目的。
易于扩展：可以在不修改目标对象代码的情况下，为目标对象添加新的功能或行为。

好的，下面我将使用Java代码来描述代理模式中的静态代理和动态代理。

静态代理

假设我们有一个接口Subject和一个实现了该接口的类RealSubject，以及一个代理类ProxySubject。

java 复制代码

// 接口定义
interface Subject {
    void request();
}

// 真实对象
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("Called RealSubject.request()");
    }
}

// 代理对象
class ProxySubject implements Subject {
    private Subject realSubject;

    public ProxySubject(Subject realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }

    @Override
    public void request() {
        // 在调用真实对象之前，可以添加一些预处理逻辑
        System.out.println("Before calling RealSubject.request()");
        realSubject.request();
        // 在调用真实对象之后，可以添加一些后处理逻辑
        System.out.println("After calling RealSubject.request()");
    }
}

// 客户端代码
public class StaticProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建真实对象
        Subject realSubject = new RealSubject();
        // 创建代理对象，并将真实对象传递给代理对象
        Subject proxySubject = new ProxySubject(realSubject);
        // 客户端通过代理对象调用请求方法
        proxySubject.request();
    }
}

动态代理

在Java中，动态代理通常使用java.lang.reflect.Proxy类实现。下面是一个动态代理的示例：

java 复制代码

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

// 接口定义（与静态代理中的相同）
interface Subject {
    void request();
}

// 真实对象（与静态代理中的相同）
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("Called RealSubject.request()");
    }
}

// 调用处理器
class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object subject;

    public DynamicProxyHandler(Object subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 在调用真实对象之前，可以添加一些预处理逻辑
        System.out.println("Before calling method: " + method.getName());
        Object result = method.invoke(subject, args);
        // 在调用真实对象之后，可以添加一些后处理逻辑
        System.out.println("After calling method: " + method.getName());
        return result;
    }
}

// 客户端代码
public class DynamicProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建真实对象
        Subject realSubject = new RealSubject();
        // 创建调用处理器，并将真实对象传递给它
        InvocationHandler handler = new DynamicProxyHandler(realSubject);
        // 使用Proxy.newProxyInstance创建代理对象
        Subject proxySubject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
                RealSubject.class.getClassLoader(),
                new Class<?>[] { Subject.class },
                handler);
        // 客户端通过代理对象调用请求方法
        proxySubject.request();
    }
}

在动态代理中，Proxy.newProxyInstance方法用于生成代理对象，它接受三个参数：类加载器、代理类实现的接口数组以及调用处理器。调用处理器InvocationHandler负责处理代理实例上的方法调用，并决定是否以及如何调用实际对象上的方法。

需要注意的是，动态代理只能代理接口，如果要代理类，则需要使用如CGLIB这样的第三方库。

这些代码示例展示了如何在Java中实现静态代理和动态代理。静态代理需要手动编写代理类，而动态代理则通过反射机制在运行时动态生成代理类，提供了更大的灵活性和可扩展性。