【设计模式】-代理模式

在软件开发中，经常遇到需要对某个对象进行控制或者监控的场景。而直接修改对象的代码可能使代码变得复杂且难以维护。这时，使用代理模式（Proxy Pattern）可以很好地解决这个问题。

代理模式是一种结构型设计模式，通过引入一个代理对象来替代原始对象，实现对原有对象的控制或扩展。Java中的代理模式常用于实现日志记录、权限控制、事务控制等功能。

原理及实现思路

代理模式的核心思想是通过引入代理对象作为中间层，将客户端的请求转发给真正的对象，从而实现对真实对象的控制。

代理模式包含三个主要角色：

抽象主题（Subject）：定义了代理对象和真实对象的共同接口。
真实主题（RealSubject）：实现了抽象主题接口，是真正的业务逻辑处理对象。
代理主题（ProxySubject）：实现了抽象主题接口，内部持有一个真实主题对象的引用，通过代理对象间接调用真实对象。

实现代理模式的步骤如下：

创建抽象主题接口，定义需要代理的方法。
创建真实主题类，实现抽象主题接口，完成真正的业务逻辑。
创建代理主题类，实现抽象主题接口，持有一个真实主题对象的引用，在代理方法中调用真实主题的方法。

静态代理

静态代理是最简单的一种代理技术，由程序员手动编写代理类来代替真实对象。静态代理在编译期生成代理类，在运行时代理类不会发生变化。

静态代理的优点是简单易懂、易于实现，但缺点也显而易见，每个代理类只能代理一个具体类，当代理类的数量较多时，会导致代码冗余，并且每个代理类只能代理一个固定的类。

示例代码如下：

// 抽象主题接口
interface Subject {void doSomething();
}// 真实主题类
class RealSubject implements Subject {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("RealSubject do something.");}
}// 代理主题类
class ProxySubject implements Subject {private Subject realSubject;public ProxySubject(Subject realSubject) {this.realSubject = realSubject;}@Overridepublic void doSomething() {// 对真实主题方法的增强System.out.println("Before do something.");realSubject.doSomething();System.out.println("After do something.");}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {RealSubject realSubject = new RealSubject();ProxySubject proxySubject = new ProxySubject(realSubject);proxySubject.doSomething();}
}

动态代理

动态代理是在运行时动态地生成代理对象，相比于静态代理，动态代理更加灵活。Java中提供了两种动态代理的实现方式：基于接口的动态代理和基于类的动态代理。

基于接口的动态代理使用java.lang.reflect.Proxy类以及java.lang.reflect.InvocationHandler接口来实现。

这种方式要求被代理类实现一个接口，并通过代理类来间接调用真实对象的方法。

示例代码如下：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;// 抽象主题接口
interface Subject {void doSomething();
}// 真实主题类
class RealSubject implements Subject {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("RealSubject do something.");}
}// InvocationHandler实现类
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {private Object realSubject;public MyInvocationHandler(Object realSubject) {this.realSubject = realSubject;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 对真实主题方法的增强System.out.println("Before do something.");Object result = method.invoke(realSubject, args);System.out.println("After do something.");return result;}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {RealSubject realSubject = new RealSubject();InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(realSubject);Subject proxySubject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(Client.class.getClassLoader(),new Class[]{Subject.class},handler);proxySubject.doSomething();}
}

基于类的动态代理使用cglib库，不要求被代理类实现接口，通过生成子类来实现代理。

示例代码如下：

import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;// 真实主题类
class RealSubject {public void doSomething() {System.out.println("RealSubject do something.");}
}// MethodInterceptor实现类
class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {@Overridepublic Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {// 对真实主题方法的增强System.out.println("Before do something.");Object result = methodProxy.invokeSuper(object, args);System.out.println("After do something.");return result;}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(RealSubject.class);enhancer.setCallback(new MyMethodInterceptor());RealSubject proxySubject = (RealSubject) enhancer.create();proxySubject.doSomething();}
}