【设计模式】第七章：代理模式详解及应用案例

朱雀 2024-03-17 14:34 91阅读 0赞

## 系列文章 ##

[【设计模式】七大设计原则][Link 1]  
[【设计模式】第一章：单例模式][Link 2]  
[【设计模式】第二章：工厂模式][Link 3]  
[【设计模式】第三章：建造者模式][Link 4]  
[【设计模式】第四章：原型模式][Link 5]  
[【设计模式】第五章：适配器模式][Link 6]  
[【设计模式】第六章：装饰器模式][Link 7]  
[【设计模式】第七章：代理模式][Link 8]  
[【设计模式】第八章：桥接模式][Link 9]  
[【设计模式】第九章：外观模式 / 门面模式][Link 10]  
[【设计模式】第十章：组合模式][Link 11]  
[【设计模式】第十一章：享元模式][Link 12]  
[【设计模式】第十二章：观察者模式][Link 13]  
[【设计模式】第十三章：模板方法模式][Link 14]  
[【设计模式】第十四章：策略模式][Link 15]  
[【设计模式】第十五章：责任链模式][Link 16]  
[【设计模式】第十六章：迭代器模式][Link 17]  
[【设计模式】第十七章：状态模式][Link 18]  
[【设计模式】第十八章：备忘录模式][Link 19]  
[【设计模式】第十九章：访问者模式][Link 20]  
[【设计模式】第二十章：解释器模式][Link 21]  
[【设计模式】第二十一章：命令模式][Link 22]  
[【设计模式】第二十二章：中介者模式][Link 23]

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#### 文章目录 ####

*  系列文章
 *  一、定义
 *  二、角色分类
 *  三、UML图
 *  四、实现方式
 *   *  需求分析
     *  具体实现
     *   *  \*\*简单实现\*\*
         *  \*\*动态代理\*\*
 *  五、应用场景
 *  六、优缺点
 *   *  \*\*优点\*\*
     *  缺点
 *  推荐

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## 一、定义 ##

> **摘自百度百科：** 所谓的代理者是指一个类别可以作为其它东西的接口。代理者可以作任何东西的接口：网上连接、存储器中的大对象、文件或其它昂贵或无法复制的资源。

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## 二、角色分类 ##

**抽象主题角色（Subject）**

定义了代理角色和真实主题角色的共同接口，代理角色通过该接口调用真实主题角色的方法。

**真实主题角色（Real Subject）**

实现了抽象主题角色的接口，代表真实的业务对象。

**代理角色（Proxy）**

实现了抽象主题角色定义的接口，并持有真实主题角色的引用，代表了真实主题角色的代理。在代理角色中，可以添加额外的功能，如记录日志、权限控制等，而这些功能并不是真实主题角色本身所具备的功能

**客户（Client）**

具体调用代理者的角色

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## 三、UML图 ##

![UML][]

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## 四、实现方式 ##

### 需求分析 ###

假如我们有一个这样的场景：我们想要去看电影，但是我们嫌麻烦不想去电影院排队买票，这时候我们可以选择第三方的平台来买票，并且代理会为我们处理一切的购票相关的事务，包括选座、付款等。其实这种模式就相当于我们设计模式中的代理模式，其代理第三方平台，接下来我们用代码来实现一下这个业务。

### 具体实现 ###

#### **简单实现** ####

**抽象主题角色（Subject）**

public interface Subject {
        
      void request();
    }

**真实主题角色（Real Subject）**

public class RealSubject implements Subject {
        
      public void request() {
        
        System.out.println("RealSubject: 处理请求中");
      }
    }

**代理角色（Proxy）**

public class Proxy implements Subject {
        
      private RealSubject realSubject;
    
      public void request() {
        
        if (null == realSubject) {
        
          realSubject = new RealSubject();
        }
        preRequest();
        realSubject.request();
        postRequest();
      }
    
      private void preRequest() {
        
        System.out.println("Proxy: 请求前执行逻辑");
      }
    
      private void postRequest() {
        
        System.out.println("Proxy: 请求后执行逻辑");
      }
    }

**客户角色（Client）**

public class Client {
        
      public static void main(String[] args) {
        
        Subject subject = new Proxy();
        subject.request();
      }
    }

**运行结果**

Proxy：请求前执行逻辑
    RealSubject: 处理请求中
    Proxy: 请求后处理逻辑

#### **动态代理** ####

我们有一个接口 Subject 和其一个实现类 RealSubject，我们要使用JDK的动态代理来生成一个代理对象Proxy，代理对象的调用会转发给RealSubject对象。

**抽象主题角色（Subject）**

public interface Subject {
        
      void request();
    }

**真实主题角色（Real Subject）**

public class RealSubject implements Subject {
        
      @Override
      public void request() {
        
        System.out.println("RealSubject: 处理请求中");
      }
    }

**动态代理角色（DynamicProxy）**

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {
        
      private Object realObject;
    
      public DynamicProxy(Object realObject) {
        
        this.realObject = realObject;
      }
    
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        
        // 调用前执行
        System.out.println("DynamicProxy: 请求后执行逻辑");
    
        // 执行实际方法
        Object result = method.invoke(realObject, args);
    
        // 调用后执行
        System.out.println("DynamicProxy: 请求后执行逻辑");
    
        return result;
      }
    }

**客户角色（Client）**

public class Client {
        
      public static void main(String[] args) {
        
        // 创建被代理对象
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
    
        // 创建代理对象
        Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
          realSubject.getClass().getClassLoader,
          realSubject.getClass().getInterfaces(),
          new DynamicProxy(realSubject)
        );
    
        // 调用代理对象的方法
        proxy.request();
      }
    }

**运行结果**

DynamicProxy: 请求前执行逻辑
    RealSubject: 处理请求中
    DynamicProxy: 请求后执行逻辑

在上述代码中，`RealSubject`表示真实的业务实现类，`DynamicProxy`表示动态代理类，`Client`表示客户端。我们通过创建`RealSubject`对象，然后创建一个代理对象`proxy`来访问`RealSubject`。

在代理对象中，我们实现了`InvocationHandler`接口，并重写了其中的`invoke()`方法，在调用代理对象的方法时，`invoke()`方法会被自动调用。在`invoke()`方法中，我们可以进行一些额外的操作，比如在调用实际对象的方法前后添加日志等。

使用`Proxy.newProxyInstance()`方法来创建代理对象。该方法需要传入三个参数：`ClassLoader`对象，`Class`对象数组和`InvocationHandler`对象。其中，`ClassLoader`对象用于加载代理类，`Class`对象数组表示代理类需要实现的接口列表，`InvocationHandler`对象用于处理代理对象的方法调用。

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## 五、应用场景 ##

> 以下部分内容摘自**菜鸟教程**

**意图：** 为其他对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问。

**主要解决：** 解决了在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

**何时使用：** 想在访问一个类时做一些控制。

**如何解决：** 增加中间层。

**关键代码：** 实现与被代理类组合。

**应用实例：**

1.  Windows中的快捷方式
2.  猪八戒去找高翠兰，结果却是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒在访问高翠兰的时候看不出来这个是悟空，所以此时孙悟空是高翠兰的代理类
3.  买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点
4.  一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来替代现金，并提供对签发账号上资金的控制
5.  Spring AOP

**适用场景：**

按职责划分通常有以下场景：

1.  远程代理
2.  虚拟代理
3.  Copy-on-Write代理
4.  保护（Protect or Access）代理
5.  Cache代理
6.  防火墙（Firewall）代理
7.  同步化（Synchronization）代理
8.  智能引用（Smart Reference）代理

**注意事项：**

1.  和适配器模式区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口
2.  与装饰器的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制

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## 六、优缺点 ##

### **优点** ###

1.  职责清晰
2.  扩展性高
3.  智能化

### 缺点 ###

1.  由于在客户端和真实主题中间加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢
2.  实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂

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## 推荐 ##

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