代理模式（Proxy Pattern）实现与对比

1. 虚拟代理（Virtual Proxy）

定义：延迟加载对象，避免资源浪费。
适用场景：大文件或资源的加载（如图片、数据库连接）。

代码示例

java 复制代码

// 接口
interface Image {
    void display();
}

// 真实对象（大文件）
class RealImage implements Image {
    private String fileName;

    public RealImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
        loadFromDisk();
    }

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

    private void loadFromDisk() {
        System.out.println("Loading " + fileName + " from disk");
    }
}

// 代理对象（延迟加载）
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();
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("large_image.jpg");
        // 第一次调用时加载
        image.display();
        // 第二次调用直接使用已加载对象
        image.display();
    }
}

注释说明：

ProxyImage 延迟加载 RealImage，避免初始化时加载大文件。
第一次调用 display() 时触发加载，后续直接使用已加载对象。

2. 保护代理（Protection Proxy）

定义：控制对真实对象的访问权限。
适用场景：资源访问权限校验（如文件读写、API调用）。

代码示例

java 复制代码

// 接口
interface Resource {
    void writeData(String data);
}

// 真实资源（需权限控制）
class RealResource implements Resource {
    @Override
    public void writeData(String data) {
        System.out.println("Writing data: " + data);
    }
}

// 保护代理（权限校验）
class ProtectionProxy implements Resource {
    private RealResource realResource;
    private String user;

    public ProtectionProxy(String user) {
        this.user = user;
        this.realResource = new RealResource();
    }

    @Override
    public void writeData(String data) {
        if (isAuthorized(user)) {
            realResource.writeData(data);
        } else {
            System.out.println("Access denied for user: " + user);
        }
    }

    private boolean isAuthorized(String user) {
        // 模拟权限校验
        return user.equals("admin");
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Resource proxyAdmin = new ProtectionProxy("admin");
        proxyAdmin.writeData("Sensitive data"); // 允许

        Resource proxyUser = new ProtectionProxy("user");
        proxyUser.writeData("Sensitive data"); // 拒绝
    }
}

注释说明：

ProtectionProxy 校验用户权限，只有 admin 可以写入数据。
通过 isAuthorized() 方法实现权限逻辑。

3. 智能代理（Smart Proxy）

定义：在访问对象时附加额外功能（如日志、计数、缓存）。
适用场景：AOP（日志、性能监控、事务管理）。

代码示例

java 复制代码

// 接口
interface Service {
    void execute();
}

// 真实服务
class RealService implements Service {
    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("Executing real service");
    }
}

// 智能代理（添加日志和计数）
class SmartProxy implements Service {
    private RealService realService;
    private int callCount = 0;

    public SmartProxy() {
        this.realService = new RealService();
    }

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("Proxy: Logging before execution");
        realService.execute();
        callCount++;
        System.out.println("Proxy: Call count = " + callCount);
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Service proxy = new SmartProxy();
        proxy.execute();
        proxy.execute();
    }
}

注释说明：

SmartProxy 在调用 execute() 前后添加日志，并记录调用次数。
附加功能（日志、计数）与真实业务逻辑分离。

4. 远程代理（Remote Proxy）

定义：为远程对象提供本地访问接口。
适用场景：RPC（远程过程调用）或 Web Service。

代码示例（简化版）

java 复制代码

// 远程服务接口
interface RemoteService {
    String getData();
}

// 远程对象（模拟远程调用）
class RealRemoteService implements RemoteService {
    @Override
    public String getData() {
        return "Data from remote server";
    }
}

// 远程代理（包装网络调用）
class RemoteProxy implements RemoteService {
    private RealRemoteService realService;

    public RemoteProxy() {
        // 模拟网络延迟
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.realService = new RealRemoteService();
    }

    @Override
    public String getData() {
        return realService.getData();
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        RemoteService proxy = new RemoteProxy();
        System.out.println(proxy.getData());
    }
}

注释说明：

RemoteProxy 模拟远程调用的延迟和网络封装。
客户端通过代理对象透明地访问远程服务。

对比表格

代理类型	定义	核心代码	使用场景	优点	缺点
虚拟代理	延迟加载对象，节省资源。	`ProxyImage` 延迟加载 `RealImage`。	图片加载、大文件处理。	减少初始化开销，提升性能。	首次访问有延迟。
保护代理	控制对对象的访问权限。	`ProtectionProxy` 校验用户权限。	文件/资源访问控制、API权限管理。	保护资源安全，防止未授权访问。	需维护权限校验逻辑。
智能代理	在访问对象时附加额外功能（日志、计数、缓存）。	`SmartProxy` 记录调用次数并添加日志。	AOP、性能监控、事务管理。	解耦横切关注点，增强功能透明化。	可能增加调用开销。
远程代理	为远程对象提供本地访问接口。	`RemoteProxy` 模拟网络调用延迟。	RPC、Web Service、分布式系统。	隐藏网络细节，简化客户端调用。	网络延迟和通信开销。

总结

选择代理类型依据：
- 虚拟代理：资源加载需延迟或节省内存时。
- 保护代理：需权限控制的资源访问。
- 智能代理：需附加功能（日志、监控）的场景。
- 远程代理：访问远程服务或分布式系统。
Spring中的应用：
- AOP代理：Spring AOP通过动态代理实现智能代理（如日志、事务）。
- 远程调用：Spring Remoting提供远程代理支持。

通过合理选择代理模式，可以提升代码的灵活性、安全性和性能，同时解耦对象的访问与实现。