Java基础——代理模式

代理模式是一种比较好理解的设计模式。简单来说就是 我们使用代理对象来代替对真实对象(real object)的访问，这样就可以在不修改原目标对象的前提下，提供额外的功能操作，扩展目标对象的功能。

一、代理模式的主要作用

**控制访问：**通过代理对象的方式间接地访问目标对象，防止直接访问对象给系统带来不必要的复杂性
**功能增强：**通过代理业务对原有业务进行增强

二、代理的两种实现方式

1. 静态代理

静态代理中，我们对目标对象的每个方法的增强都是手动完成的（后面会具体演示代码 ），非常不灵活（比如接口一旦新增加方法，目标对象和代理对象都要进行修改 ）且麻烦(需要对每个目标类都单独写一个代理类）。

实现步骤：

定义一个接口及其实现类；
创建一个代理类同样实现这个接口
将目标对象注入进代理类，然后在代理类的对应方法调用目标类中的对应方法。这样的话，我们就可以通过代理类屏蔽对目标对象的访问，并且可以在目标方法执行前后做一些自己想做的事情。

示例：定义三个类和一个接口

java 复制代码

package proxy;
// 定制接口
public interface ByClothes {
    public abstract void clothes(String size);
}

java 复制代码

package proxy;
/**
 * 销售类
 */
public class Proxy implements ByClothes {
    private ClothesFactory clothesFactory = new ClothesFactory();
    @Override
    public void clothes(String size) {
        FrontService();
        clothesFactory.clothes(size);
        endService();
    }


    //前置服务
    public void FrontService() {
        System.out.println("根据您的需求进行市场调研");
    }

    //前置服务
    public void endService() {
        System.out.println("为您提供一条龙的包办服务");
    }
}

java 复制代码

package proxy;
// 工厂类
public class ClothesFactory implements ByClothes{

    public void clothes(String size){
        System.out.println("已经给您定制好了一件大小为"+size+"的衣服");
    }

    public void 机器处理(){

    }

    public void 原材料(){}
}

java 复制代码

package proxy;
//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Proxy proxy = new Proxy();
        proxy.clothes("xxxL");
    }
}

在工厂类中，我们定义了定制衣服的具体方法，还有机器处理和原材料两个方法，在代理类中，我们静态的创建了工厂类的实例对象，这个对象是代理类中的静态属性，只能由本类调用，通过这种方式实现了代理类的控制访问功能。

接口的作用则是对特定功能实现增强，我们可以看到工厂类中不止一种方法，如果想要指定调用定制衣服的方法，则需要接口的帮助，在接口中定义该方法，然后让实现类和代理类共同继承接口，则代理类和实现类都需要重写该方法，在测试类中调用代理类的定制方法，在代理类中的定制方法中调用实现类也就是工厂类的定制方法，同时在代理类的定制方法中添加其他的逻辑（功能增强）

2. 动态代理

相比于静态代理来说，动态代理更加灵活。我们不需要针对每个目标类都单独创建一个代理类，并且也不需要我们必须实现接口，我们可以直接代理实现类( CGLIB 动态代理机制 )。从 JVM 角度来说，动态代理是在运行时动态生成类字节码，并加载到 JVM 中的。

假设我们现在再创建一个工厂用于定制鞋子，叫做ShootesFactory类，继续用静态代理方式的话，我们可以再创建一个定制鞋子的接口，让实现类ShootesFactory和代理类都去继承该接口

但是这种静态代理的方法实际使用时就会暴露它的缺点：调用不同的方法都需要在代理对象中创建对象，静态代理需要为每个被代理类都生成对应的代理类，在编译时需要处理大量的代码，这会导致编译时间增加，显然这种方法会降低开发的效率，基于此问题设计出了一种更为方便快捷的代理模式，也就是动态代理。

动态代理类

java 复制代码

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

public class DyProxy implements InvocationHandler {

    //被代理的对象
    //代理对象如何得知自己代理的是哪个目标类
    //这里这样写其实是让用户告诉我，我要代理谁
    private Object o ;
    public DyProxy(Object o){
        this.o = o;
    }


    //2.获取目标类的接口，要知道自己代理的核心方法是什么
    public Object getProxyInterFace(){
        return Proxy.newProxyInstance(o.getClass().getClassLoader(), o.getClass().getInterfaces(),this);
    }



    //知道了接口----》变相得知了自己要代理的核心方法:
    //invoke方法是利用反射的方式获取到了要代理的核心方法
    //1.Object：jdk创建的代理类，无需赋值
    //2.Method：目标类当中的方法，jdk提供，无需赋值
    //3.Object[]：目标类当中的方法的参数，jdk提供，无需赋值
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        FrontService();

        method.invoke(o,args);

        endService();
        return null;
    }

    //前置服务
    public void FrontService() {
        System.out.println("根据您的需求进行市场调研");
    }

    //前置服务
    public void endService() {
        System.out.println("为您提供一条龙的包办服务");
    }

}

在上述代码中，实现类是以代理对象构造器参数的形式传入的，在代理类中有获取目标类接口的方法，获取到目标类接口之后通过代理类中的invoke方法反射调用实现类中的invoke方法，这种方式有以下优点：

动态代理的接口是靠根据目标类获取的，而在静态代理中是手动添加的
动态代理在添加新的类时不需要改变本身代码

动态代理的应用场景

AOP（面向切面编程）：动态代理是实现 AOP 的核心技术之一。通过动态代理，可以在不修改业务逻辑的情况下，将一些通用的横切关注点（如日志记录、事务管理、权限验证等）织入到业务方法中，提高代码的可维护性和可复用性。
远程方法调用（RMI）：在分布式系统中，动态代理可以用于实现远程方法调用。客户端通过代理对象调用远程服务的方法，代理对象负责处理网络通信和序列化等细节，使得客户端就像调用本地方法一样调用远程方法。
缓存代理：可以使用动态代理实现缓存功能。在调用目标方法之前，先检查缓存中是否存在结果，如果存在则直接返回缓存结果，否则调用目标方法并将结果存入缓存。

比较	静态代理	动态代理
定义时机	在编译期间就已经确定代理类和被代理类的关系，代理类的代码是手动编写或者通过工具生成的，在程序运行前就已经存在于代码中	在程序运行时动态生成代理类和代理对象，无需手动编写代理类的代码，而是利用反射机制在运行时创建代理类的字节码并加载到 JVM 中
代码复杂度	需要为每个被代理类手动创建对应的代理类，如果被代理类的方法较多，或者有多个被代理类，会导致代码量大幅增加，且存在大量重复代码，使代码变得臃肿，可维护性和可读性降低	无需手动编写代理类，代码量相对较少，结构更简洁。尤其是在处理多个被代理类或方法时，优势更加明显，提高了代码的可维护性和开发效率
灵活性	灵活性较差，当被代理类的接口发生变化（如增加、删除方法）时，代理类需要进行相应的修改。同时，代理逻辑在编译时就已经确定，运行期间无法动态调整	具有很高的灵活性，可以在运行时根据需要动态地为不同的目标对象创建代理对象，并且可以动态调整代理逻辑。即使被代理类的接口发生变化，也不需要修改代理类的代码
可扩展性	可扩展性受限，当需要为代理类添加新的功能时，可能需要在多个代理类中都进行修改，工作量大且容易出错	易于扩展，通过修改调用处理器（如 JDK 动态代理的 `InvocationHandler` 或 CGLIB 动态代理的 `MethodInterceptor`）的逻辑，就可以方便地为代理对象添加新的功能，无需修改大量代码
性能	由于代理类和被代理类的关系在编译时就已经确定，方法调用直接指向代理类的方法，因此在方法调用时性能较高，没有额外的反射开销	在创建代理对象时，需要利用反射机制生成代理类的字节码并加载到 JVM 中，创建过程有一定性能开销。在方法调用时，JDK 动态代理使用反射调用目标方法，也会带来一定的性能损耗；不过 CGLIB 动态代理通过继承实现，方法调用性能相对较好
适用场景	适用于被代理类数量较少、接口稳定且不需要频繁修改代理逻辑的场景	适用于需要在运行时动态改变代理逻辑、处理多个不同类型的被代理对象，或者实现 AOP 等场景