Java 代理模式详解

如果目标对象实现了接口，则默认采用 JDK 动态代理，否则采用 CGLIB 动态代理。

代理模式的定义

- 代理模式是一种设计模式，它为其他对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问。代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用，它可以在不改变目标对象接口的情况下，增强目标对象的功能或者对目标对象的访问进行控制。

代理模式的结构

- 主题（Subject）接口 ：定义了真实对象和代理对象共同的接口，客户端通过这个接口来访问真实对象和代理对象。例如，在一个文件读取系统中，主题接口可以是FileReaderSubject，它定义了读取文件内容的抽象方法，如readFile(String fileName)。
- 真实主题（Real Subject） ：实现了主题接口，是真正完成业务逻辑的对象。比如，在文件读取系统中，真实主题可以是FileReaderImpl，它实现了FileReaderSubject接口，具体实现了从文件系统中读取文件内容的方法。
- 代理（Proxy） ：同样实现了主题接口，代理对象内部包含了真实主题对象的引用。它可以在调用真实主题对象的方法之前或之后，添加额外的逻辑，如权限验证、日志记录等。在文件读取系统中，代理对象FileReaderProxy可以在调用FileReaderImpl的readFile方法之前，先检查用户是否有读取文件的权限。

代理模式的类型

- 静态代理
  
  // 接口定义
  interface Calculator {
  int add(int a, int b);
  }
  // 真实主题（被代理类）
  class CalculatorImpl implements Calculator {
  @Override
  public int add(int a, int b) {
  return a + b;
  }
  }
  // 代理类
  class CalculatorProxy implements Calculator {
  private Calculator calculator;
  public CalculatorProxy(Calculator calculator) {
  this.calculator = calculator;
  }
  @Override
  public int add(int a, int b) {
  System.out.println("在加法运算前进行日志记录");
  int result = calculator.add(a, b);
  System.out.println("在加法运算后进行日志记录");
  return result;
  }
  }
- - 定义：静态代理是在编译时期就已经确定了代理类和被代理类的关系。代理类和被代理类都需要实现同一个接口，代理类通过持有被代理类的实例来调用其方法，并在调用前后添加自己的逻辑。
  - 示例：假设我们有一个接口Calculator，它有一个方法add(int a, int b)用于计算两数之和。
  - 在这个例子中，CalculatorProxy是CalculatorImpl的代理类。当客户端调用CalculatorProxy的add方法时，它会先打印日志，然后调用CalculatorImpl的add方法，最后再打印日志。

- 动态代理
  
  import java.lang.reflect.InvocationHandler;
  import java.lang.reflect.Method;
  import java.lang.reflect.Proxy;
  // 动态代理的调用处理器
  class CalculatorInvocationHandler implements InvocationHandler {
  private Object target;
  public CalculatorInvocationHandler(Object target) {
  this.target = target;
  }
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  System.out.println("在动态代理方法调用前进行日志记录");
  Object result = method.invoke(target, args);
  System.out.println("在动态代理方法调用后进行日志记录");
  return result;
  }
  }
  
  Calculator calculator = new CalculatorImpl();
  Calculator proxy = (Calculator) Proxy.newProxyInstance(
  Calculator.class.getClassLoader(),
  new Class[]{Calculator.class},
  new CalculatorInvocationHandler(calculator));
  int result = proxy.add(1, 2);
- - 定义：动态代理是在运行时动态地生成代理类。在Java中，主要通过java.lang.reflect.Proxy类和InvocationHandler接口来实现动态代理。动态代理不需要像静态代理那样为每个被代理类都编写一个代理类，它可以根据需要动态地创建代理对象。
  - 示例：还是以上面的Calculator接口为例，我们可以这样实现动态代理：
  - 客户端使用动态代理的代码如下：
  - 在这个动态代理的例子中，CalculatorInvocationHandler是实现了InvocationHandler接口的调用处理器。Proxy.newProxyInstance方法会在运行时动态地生成一个代理对象，这个代理对象实现了Calculator接口。当客户端调用代理对象的方法时，会触发InvocationHandler的invoke方法，在这个方法中可以添加代理逻辑，如日志记录，然后再调用真实对象（CalculatorImpl）的方法。

代理模式的应用场景

- 远程代理：用于访问远程对象，就好像访问本地对象一样。例如，在分布式系统中，客户端通过代理对象来调用远程服务器上的对象。代理对象负责处理网络通信等细节，如Java RMI（Remote Method Invocation）就使用了远程代理。
- 虚拟代理：当创建一个对象的代价比较大（如加载大型资源文件、初始化复杂对象等）时，可以使用虚拟代理。虚拟代理先创建一个简单的代理对象来代替真实对象，当真正需要使用真实对象时，再进行创建。例如，在网页加载图片时，可以先显示一个占位符（代理），当图片真正加载完成后（真实对象创建完成），再显示真实的图片。
- 安全代理：用于控制对敏感对象的访问。代理对象可以在访问真实对象之前，对用户的权限进行验证。例如，在企业级应用中，对某些敏感数据的访问，只有具有特定权限的用户才能通过代理访问到真实的数据。