设计模式代理模式

本文将介绍设计模式中的代理模式。

一、什么是代理模式？

在某些情况下，不希望或无法直接访问对象，此时便可以使用代理模式，增加一个第三方代理对象，通过它作为中介代为调用。

常见的代理形式有：远程代理、保护代理、虚拟代理、缓冲代理、智能引用代理等。

二、实现

1. 结构

2. 角色

Subject 抽象主题角色：
- 声明了 Proxy 和 RealSubject 的共同接口
- 客户端针对 Subject 进行编程，从而可以一致地对待 Proxy 和 RealSubject
Proxy 代理主题角色：
- 包含了对 RealSubject 的引用，因此可以进行 “代理调用”
- 还可以负责对 RealSubject 的创建和删除
RealSubject 真实主题角色：
- 实现真正的业务操作

3. 简单示例

Subject：

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public abstract class Subject {
    public abstract void request();
}

Proxy：

public class Proxy extends Subject {
    
    private RealSubject realSubject = new RealSubject();
    
    public void request() {
        // ···
        realSubject.request();
        // ···
    }
}

RealSubject：

public class RealSubject extends Subject {
    public void request() {
        // ···
    }
}

三、不同代理类型

1. 远程代理

为一个处于不同地址空间的对象提供本地的代理服务。

远程代理可以将网络的细节隐藏起来，使得客户端不必考虑网络的存在。客户端不用关心被代理的远程对象是否在本地，由远程代理对象承担网络通信工作，负责对远程对象的调用。

2. 虚拟代理

如果需要创建一个资源耗费较大的对象，先窜关键一个消耗相对较小的代理对象来表示，待使用时再创建真实对象。

3. 保护代理

控制对一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同的使用权限。

4. 缓冲代理

缓存操作的结果以便复用，避免重复操作。

5. 智能引用代理

提供一些额外操作，例如将对象被调用的次数记录下来。

四、动态代理

1. 静态代理和动态代理

传统的代理模式又称静态代理。在静态代理下，代理类需要事先编写，代理类所能代理的真实主题类是固定的，代理类的增加会导致代码中类的增加。

动态代理可以在运行时根据实际需要动态创建代理类，让同一个代理类能够代理多个不同的真实主题类。

动态代理类是一种较为高级的代理模式，它在事务管理、AOP 等领域都发挥了重要的作用。

2. JDK 对动态代理的支持

(1) 获取代理对象

通过 Proxy 获取代理对象，获取方法有以下两种：

需要注意的是：

loader：即类加载器，可以通过 任意对象.getClass().getClassLoader() 获取

在没有自定义类加载器的情况下，除了 Java 核心类和 Java 扩展类之外，其它类都由系统类加载器进行加载。因此，使用任意类获取类加载器即可。

具体请看：

Java 类加载与反射 - 类加载器

handler：调用处理者

InvocationHandler 接口是对调用处理者的抽象，声明了处理代理对象方法调用的方法。

应该实现该接口并书写处理逻辑。如果希望处理时调用被代理的实例，应该维护一个成员变量以存放被代理的实例，在 invoke 方法中通过反射机制调用被代理的实例的方法。
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public interface InvocationHandler {
 /**
     * 处理代理对象方法调用
     * <p>当代理对象的方法被调用时，将通过此方法进行处理
     * @param   proxy 代理对象
     * @param   method 需要代理的方法
     * @param   args 由方法参数所构成的数组
     */
	public Object invoke(Object proxy,
                         Method method,
                         Object[] args) throws Throwable;
}

(2) 基本步骤

编写调用处理者类，实现 InvocationHandler 接口，在其中书写处理逻辑
实例化调用处理者类，获取调用处理者
如果希望处理时调用被代理的实例，应该实例化调用处理者类并放入调用处理者
获取代理对象
调用代理对象的方法

当代理对象的方法被调用时，调用请求会自动转发给 InvocationHandler 对象的 invoke 方法，由 invoke 方法对请求做处理

3. 简单示例

接口：

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interface Animal {
    void bark();
}

接口实现类：

class Dog implements Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

调用处理类：

public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler{

    private Object object;

    public ProxyInvocationHandler(Object object) {
        this.object = object;
    }
    
    public Object invoke(Object proxy,
                         Method method,
                         Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        System.out.println("调用前");
    	Object res = method.invoke(object, args);
    	System.out.println("调用后");
    	return res;
    }
}

代理对象的获取及调用：

// 被代理的实例
Animal dog = new Dog();

// 实例化调用处理类
ProxyInvocationHandler proxyInvocationHandler = new ProxyInvocationHandler(dog);

// 获取代理对象
Animal proxyDog = (Animal) Proxy.newProxyInstance(dog.getClass().getClassLoader(),
                dog.getClass().getInterfaces(),
                proxyInvocationHandler);

// 调用代理对象
proxyDog.bark();

4. 通用调用处理类

将成员变量的设为 Object 类型，使其可以适用于任意类型
提供 getProxy() 方法，可以直接获取代理对象

public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler{

    private Object object;

    public void setObject(Object object) {
        this.object = object;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // ···做些什么···
        Object result = method.invoke(object, args);
        // ···做些什么···
        return result;
    }

    public Object getProxy() {
        return Proxy.newProxyInstance(
                object.getClass().getClassLoader(),
                object.getClass().getInterfaces(),
                this);
    }
}

五、优缺点

1. 优点

协调调用者和被调用者，降低系统耦合性

2. 缺点

增加了代码量
减缓了程序运行速度

参考

《Java 设计模式》
Java中InvocationHandler接口中第一个参数proxy详解_OceanSky6的博客

思想设计模式

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设计模式 代理模式

一、什么是代理模式？

二、实现

1. 结构

2. 角色

3. 简单示例

三、不同代理类型

1. 远程代理

2. 虚拟代理

3. 保护代理

4. 缓冲代理

5. 智能引用代理

四、动态代理

1. 静态代理和动态代理

2. JDK 对动态代理的支持

(1) 获取代理对象

(2) 基本步骤

3. 简单示例

4. 通用调用处理类

五、优缺点

1. 优点

2. 缺点

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