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面试官: 解释装饰者模式和代理模式的区别？

我回答:

在Java中，装饰者模式（Decorator Pattern）和代理模式（Proxy Pattern）都是常用的设计模式，它们在结构上看起来有些相似，但实际上它们的目的、应用场景和实现方式存在明显的区别。下面详细解释这两种模式的区别。

目的和应用场景

装饰者模式（Decorator Pattern）：

装饰者模式是一种结构型设计模式，它的目的是在不改变现有对象结构的情况下，动态地给对象添加新的功能。这通常通过创建一个包含被装饰对象的包装类来实现，这个包装类与被装饰对象有相同的接口，因此可以在不改变调用者代码的情况下，通过装饰者类来增强对象的功能。

目的：

• 在不修改原有类代码的情况下，动态地给对象添加一些额外的职责（即增加功能）。就增加功能来说，装饰者模式相比生成子类更为灵活。

特点：

• 动态性：可以在运行时给对象添加功能。
• 透明性：装饰者和被装饰对象拥有相同的接口，对客户端来说是透明的。
• 替代继承：在不使用继承的情况下扩展对象的功能。

应用场景：

• 当你需要给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰者模式相比生成子类更为灵活。这种模式创建了一个包装对象，也就是装饰器，来包裹真实对象。
• 需要在运行时给对象动态地添加职责。
• 需要通过相同对象的多个装饰者来扩展功能。
• 不想通过继承来扩展功能，或者继承结构已经很复杂。

代理模式（Proxy Pattern）：

代理模式也是一种结构型设计模式，它提供了一个代理对象来控制对目标对象的访问。代理对象和目标对象通常共享一个接口，代理对象可以在目标对象被访问前或访问后执行一些额外的操作，如权限检查、日志记录、缓存等。

目的：

• 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理对象在客户端和目标对象之间起到中介的作用，并且可以控制对目标对象的访问。

特点：

• 控制访问：可以添加额外的逻辑来控制对目标对象的访问。
• 权限管理：可以检查访问权限。
• 延迟加载：可以实现延迟加载，提高效率。

应用场景：

• 远程代理、虚拟代理、保护（访问控制）代理、智能引用代理（如缓存和同步）等。例如，当你需要创建一个开销很大的对象时，可以通过虚拟代理来控制实例化的过程，从而节约系统资源；或者在访问一个对象前进行安全检查等。
• 需要控制对一个对象的访问，例如权限检查。
• 需要为远程对象创建本地代理。
• 需要创建开销很大的对象时，可以通过代理先检查是否有必要创建实际对象。
• 需要为资源密集型对象提供智能引用，例如大文件或图像。

实现方式

装饰者模式：

• 装饰者模式通常使用组合（composition）的方式来实现。装饰者持有一个被装饰对象的引用，并可以在自己的方法中调用被装饰对象的方法，从而在被装饰对象的方法执行前后增加额外的行为。
• 装饰者和被装饰对象都实现同一个接口或继承自同一个类。

代理模式：

• 代理模式也是通过组合来实现，但代理对象和被代理对象之间通常存在明确的代理关系。代理对象负责控制对真实对象的访问，并在调用真实对象的方法前后可以添加额外的逻辑处理。
• 代理对象和被代理对象实现相同的接口或继承自相同的基类，但代理对象会在调用方法时加入自己的逻辑。

关键点区别

• 目的不同：装饰者模式主要关注于在不修改原有类代码的情况下增加额外的功能，动态地给对象添加职责；而代理模式则主要关注于控制对对象的访问。
• 实现方式不同：虽然两者都使用组合来实现，但装饰者模式更侧重于在调用方法时增加额外的行为，而代理模式更侧重于在调用前后进行控制。
• 应用场景差异：装饰者模式适用于动态地给对象添加一些职责的场景；代理模式则适用于需要控制对对象的访问、延迟加载、安全控制等场景。

示例

装饰者模式示例：假设有一个咖啡类，可以通过装饰者增加奶泡、糖浆等配料。

代理模式示例：远程服务调用时，客户端不直接调用服务端的对象，而是通过代理对象来调用，代理对象负责网络通信、异常处理等。