设计模式——代理模式

设计模式------代理模式

介绍

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它允许通过代理对象来控制对某个对象的访问。代理模式主要用于在不改变原对象的情况下，控制对其的访问，或在访问时添加一些附加功能。

基本结构

在代理模式中，有三个主要角色：

Subject（主题）：定义了一个接口，这个接口可以是真实主题类和代理类都可以实现的接口。通常，它是代理和实际对象都必须实现的共同接口。
RealSubject（真实主题）：实现了 Subject 接口，通常是真正的业务对象，包含了代理模式所需要代理的具体操作。
Proxy（代理类）：代理类也实现了 Subject 接口，它通常会持有一个 RealSubject 的引用，并且可以在请求到达 RealSubject 之前或之后，执行一些额外的操作，如权限验证、延迟加载、日志记录等。

实现

静态代理

静态代理是在编译时就确定了代理类和真实类的关系，通常代理类和真实类有相同的接口。静态代理的代理类在运行时直接委托给真实对象实现具体操作。

示例代码：

Subject（主题）

java 复制代码

// Subject 接口
public interface Subject {
    void request();
}

RealSubject（真实主题）

java 复制代码

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

Proxy（代理类）

java 复制代码

// Proxy 类
public class Proxy implements Subject {
    private RealSubject realSubject;

    public Proxy(RealSubject realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("Proxy request before");
        realSubject.request();
        System.out.println("Proxy request after");
    }
}

测试代码（客户端）
java 复制代码
```
// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
        Proxy proxy = new Proxy(realSubject);
        proxy.request();
    }
}
```
以上述为例，我们可以清楚看到，通过代理，轻松实现在调用具体目标方法前后补充内容。具体补充的内容由业务决定（权限校验，日志记录等等），只需要在Proxy中修改request()方法中的逻辑即可

动态代理

动态代理是在运行时由代理类自动生成的，常常利用 Java 反射机制和 Proxy 类来创建代理对象。动态代理在开发中更加灵活，通常不需要在编译时明确指定代理类。这里注意：Java中提供了一个动态代理类Proxy，Proxy并不是我们上述所说的代理对象的类，而是提供了一个创建代理对象的静态方法（newProxyInstance方法）来获取代理对象。

示例代码：

Subject（主题）

java 复制代码

//卖票接口
public interface SellTickets {
    void sell();
}

RealSubject（真实主题）

java 复制代码

//火车站  火车站具有卖票功能，所以需要实现SellTickets接口
public class TrainStation implements SellTickets {

    public void sell() {
        System.out.println("火车站卖票");
    }
}

动态代理类（重点理解）

java 复制代码

//代理工厂，用来创建代理对象
public class ProxyFactory {

    private TrainStation station = new TrainStation();

    // 获取代理对象
    public SellTickets getProxyObject() {
        //使用Proxy获取代理对象
        /*
            newProxyInstance()方法参数说明：
                ClassLoader loader ： 类加载器，用于加载代理类，使用真实对象的类加载器即可
                Class<?>[] interfaces ： 真实对象所实现的接口，代理模式真实对象和代理对象实现相同的接口
                InvocationHandler h ： 代理对象的调用处理程序
         */
        SellTickets sellTickets = (SellTickets) Proxy.newProxyInstance(station.getClass().getClassLoader(),
                station.getClass().getInterfaces(),
                new InvocationHandler() {
                    /*
                        InvocationHandler中invoke方法参数说明：
                            proxy ： 代理对象
                            method ： 对应于在代理对象上调用的接口方法的 Method 实例
                            args ： 代理对象调用接口方法时传递的实际参数
                     */
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

                        System.out.println("代理点收取一些服务费用(JDK动态代理方式)");
                        // 执行真实对象
                        // 这里执行的是真实主题中的sell()方法
                        // 第一个参数就是真实主题对象，第二个是真是主题中对应方法的参数
                        Object result = method.invoke(station, args);
                        return result;
                    }
                });
        return sellTickets;
    }
}

测试代码（客户端）
java 复制代码
```
//测试类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //获取代理对象
        ProxyFactory factory = new ProxyFactory();
        
        SellTickets proxyObject = factory.getProxyObject();
        proxyObject.sell();
    }
}
```
通过动态代理，我们也可以轻松实现对某些方法的加强，不过可能会对技术要求高些。（由于需要结合大量代码进行解释，我就只能在代码中以注释的形式进行解释，这里就不再多说了）

应用场景

代理模式的应用场景

延迟加载（Lazy Loading）：代理模式可以用于延迟加载对象，只有在需要时才创建真实对象。例如，图像加载、数据库连接等。
权限控制：在一些场景下，代理可以控制对某些资源的访问。代理可以在请求到达真实对象之前，检查客户端是否有访问权限。
日志记录：代理模式可以在实际方法执行之前或之后进行日志记录。这对于监控、调试或审计应用程序行为很有帮助。
远程代理：在分布式系统中，代理模式常用来表示一个远程对象，通过代理对远程对象的调用进行透明处理，隐藏了远程通信的细节。
虚拟代理：用于管理占用大量资源的对象的创建过程，比如加载图像、视频等。通过代理来推迟资源的加载，直到需要时才加载。

代理模式的优缺点

优点：

可以控制访问：通过代理可以在访问真实对象前后加入额外的控制逻辑，如权限验证、日志记录等。
提高性能：代理可以延迟加载资源，避免在不必要时加载或执行耗时操作。
扩展功能：可以在不修改真实对象的情况下，扩展其功能（例如，添加缓存、日志等）。

缺点：

增加复杂性：代理模式引入了额外的代理对象和复杂的类结构，可能使代码更复杂。
性能开销：代理模式可能会引入额外的开销，因为每次对真实对象的操作都需要通过代理对象来转发。

总结

代理模式是一种通过代理对象控制对实际对象的访问的设计模式，它非常灵活，可以在许多场景中提高代码的可维护性和扩展性。代理可以用于日志记录、延迟加载、权限控制、性能优化等场景。

设计模式——代理模式