[Java知识库]设计模式之代理模式

1.简要概述

• 代理模式就是通过代理对象来控制对真实对象的访问，也就是详细的控制访问某个对象的方法，从而将一些统一的流程代码放到代理类中处理。
• 代理模式中，被代理的对象可以是远程对象、创建开销大的对象、需要安全控制的对象。
• 代理模式是面向切面编程的核心实现思想。

2.模式分类

• 静态代理

  在静态代理中，需要定义一个公共接口，代理对象和被代理对象都要实现这个公共接口中的方法。

  // 教师接口
  public interface CommonTeacher{
      void teach();
  }
  
  // 真实教师角色
  public class RealTeacher implements CommonTeacher{
      @Override
      public void teach(){
          System.out.println("开始上课");
      }
  }
  
  // 代理教师角色
  public class ProxyTeacher implements CommonTeacher{
      private CommonTeacher realTeacher;
      
      public ProxyTeacher(CommonTeacher realTeacher){
          this.realTeacher = realTeacher;
      }
      
      @Override
      public void teach(){
          System.out.println("通知某个教师");
         	realTeacher.teach();
      }
  }
  
  // 测试客户端
  public class Client{
      public static void main(String[] args) {
  		ProxyTeacher proxy = new ProxyTeacher(new RealTeacher());
  		
  		proxy.teach();
  	}
  }
  

  👉优点：在不修改目标对象功能的前提下，能够通过代理对象实现对目标对象的扩展。

  👉缺点：由于代理对象和目标对象都要实现统一的接口，一旦接口中增加新的功能方法，那么二者都需要进行更改实现。

• JDK动态代理

  在JDK动态代理中，需要定义一个接口，被代理对象要实现这个接口中的方法。但代理对象不需要实现接口，而是利用JDK中提供的API，动态的在内存中构建代理对象。

  

  // 教师接口
  public interface CommonTeacher{
      void teach();
  }
  
  // 真实教师角色
  public class RealTeacher implements CommonTeacher{
      @Override
      public void teach(){
          System.out.println("开始上课");
      }
  }
  
  // 代理教师角色
  public class ProxyTeacher implements InvocationHandler{
      private CommonTeacher realTeacher;
      
      public ProxyTeacher(CommonTeacher realTeacher){
          this.realTeacher = realTeacher;
      }
      
      @Override
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args){
  		if(method.getName().equals("teach"))
  		{
              System.out.println("通知某个教师");
  			method.invoke(realTeacher, args);
  		}
  		
  		return null;
  	}
      
      public Object getProxy(){
          return Proxy.newProxyInstance(
                      ClassLoader.getSystemClassLoader(), 
                      new Class[] {CommonTeacher.class},
                      realTeacher);
      }
  }
  
  // 测试客户端
  public class Client{
      public static void main(String[] args) {
  		ProxyTeacher proxy = new ProxyTeacher(new RealTeacher());
  		CommonTeacher teacher = (CommonTeacher) proxy.getProxy();
  	
  		teacher.teach();
  	}
  }
  

  👉优点：它是Java原生支持的API，不需要任何其它第三方依赖

  👉缺点：它只能基于接口进行实现

• Cglib代理

  在Cglib动态代理中，不需要定义接口，需要定义一个类去实现Cglib包中的MethodInterceptor类，然后在重写的intercept方法中完成被代理对象的调用，最后再通过Enhance工具类生成被代理对象的一个子类，让这个子类充当代理对象。Cglib是一个高性能的代码生成包，底层是通过使用字节码处理框架ASM来转换并生成新的类。

  

  

  // 真实教师角色
  public class RealTeacher{
      public void teach(){
          System.out.println("开始上课");
      }
  }
  
  // 代理教师角色
  public class ProxyTeacher implements MethodInterceptor{
      private RealTeacher realTeacher;
      
      public ProxyTeacher(RealTeacher realTeacher){
          this.realTeacher = realTeacher;
      }
      
      @Override
      public Object intercept(
          Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3){
          
  		System.out.println("通知某个教师");
          Object result = arg3.invokeSuper(arg0, arg2);
  		
  		return result;
  	}
      
      public Object getProxy(){
          Enhancer enhancer = new Enhancer();
  		enhancer.setSuperclass(RealTeacher.class);
  		enhancer.setCallback(realTeacher);
  
          return (RealTeacher) enhancer.create();
      }
  }
  
  // 测试客户端
  public class Client{
      public static void main(String[] args) {
  		ProxyTeacher proxy = new ProxyTeacher(new RealTeacher());
  		ProxyTeacher teacher = (ProxyTeacher) proxy.getProxy();
  
  		teacher.teach();
  	}
  }
  

  👉优点：它与代理的目标对象没有使用限制，无需定义和实现任何接口

  👉缺点：无法处理被final修饰的方法，因为在创建子类对象的时候无法继承

3.模式结构

👉通常由一个抽象角色( 负责定义真实角色和代理角色的一些公共方法 )，一个代理角色( 负责通过真实角色的业务逻辑方法来实现抽象方法，并附加一些别的操作 )，一个真实角色( 负责实现抽象角色,定义真实角色所要实现的业务逻辑供代理角色调用 )，一个客户类( 负责调用代理对象,完成对真实角色的访问)共同组成。

4.实现代码

举例 💡 ：假设我们现在要租房，而房东希望我们先和中介进行商量已确定价格，然后我们才给房东进行付钱，那么这个处理过程我们就可以使用代理模式处理。

房子(抽象角色)

public interface House {
	// 谈价格
	void talk();
    
    // 付租金
	void pay();
}

房子中介(代理角色)

public class HouseProxy implements House{
	
	private Landlord landlord;
	
	public HouseProxy(Landlord landlord) {
		this.landlord = landlord;
	}

    @Override
	public void talk() {
		System.out.println("找中介谈价格");
	}

    @Override
	public void pay() {
		landlord.pay();
	}
}

房东(真实角色)

public class Landlord implements House{
	@Override
	public void talk() {
		System.out.println("");
	}
    
	@Override
	public void pay() {
		System.out.println("给房东付钱");
	}
}

客户类

// 测试客户端
public class HouseClient{
    public static void main(String[] args) {
        House proxy = new HouseProxy(new Landlord());
		
		proxy.talk();
		proxy.pay();
    }
}

5.优点好处

• 代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用，这样就起到了保护了目标对象的作用。
• 代理对象可以扩展目标对象的功能。
• 代理模式能将客户端与目标对象分离，在一定程度上降低了系统的耦合度。

6.缺点弊端

• 在客户端和目标对象之间增加一个代理对象，会造成请求处理速度变慢。
• 一定程度上增加了系统的复杂度。

7.应用场景

• 当我们想通过代理来控制对远程对象的访问，可以使用远程代理。
• 当我们想利用权限来控制对对象的访问，以此来屏蔽对真实对象的直接访问，可以使用安全代理。
• 当我们需要创建开销很大的对象，先加载一个轻量级的代理对象，以便延迟对真实对象的访问，可以使用虚拟代理。
• 当我们在处理真实对象的时候，希望代理去处理另外一些事情，可以使用智能代理。

8.应用示例

Spring源码中的AOP面向切面编程