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设计模式之代理模式

news 来源：原创 2024/5/12 3:38:09

前言

说到代理你首选会想到什么：

不方便自己做的事，要不要找个代理？比如说：美国人的代理人战争

自己搞不定或者不擅长的事，要不要找个代理？比如说：代汽车上牌、房产中介、黄牛等；

没错，这就是代理。当然这篇文章主要是来盘一盘设计模式中的代理模式。

什么是代理模式

代理模式是一种设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问。即用户端通过代理间接地访问该对象，从而限制、增强或修改该对象的一些特性。代理模式给某一个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制原对象的引用。通俗的来讲代理模式就是我们生活中常见的中介。通过代理类，起到了中介隔离作用，代理类除了是客户类和委托类的中介隔离作用之外，我们还可以通过给代理类增加额外的功能来扩展委托类的功能，这样做我们只需要修改代理类，而不需要在修改委托类，符合代码设计的开闭原则。代理类主要负责为委托类预处理消息、过滤消息、把消息转达给委托类，以及时候对返回结果的处理等。代理类本身不真正实现服务，而是通过调用委托类的相关方法，来提供特定的服务。例如，购买火车票不一定要去火车站买，可以通过 12306 网站或者去火车票代售点买。又比如找女朋友、找保姆、找工作等都可以通过找中介完成

代理模式的特点

代理模式能够隐藏真实对象的实现细节，使客户端无需知晓真实对象的工作方式和结构。
通过代理类来间接访问真实类，可以在不修改真实类的情况下对其进行扩展、优化或添加安全措施。
代理模式实现起来简单，易于扩展和维护，符合面向对象设计原则中的开闭原则。

代理模式的核心角色

代理模式有四个核心角色，UML类图与详细介绍如下：

抽象主题（Subject）：定义了真实主题和代理主题的共同接口，这样代理对象可以替代真实对象。它通常是一个接口或抽象类。
真实主题(Real Subject)：实现了抽象主题接口，是真正执行业务逻辑的类。
代理（Proxy）：实现了抽象主题接口，持有对真实主题的引用。在需要时，它将请求传递给真实主题，并可以在请求前后执行额外的逻辑。
客户端：通过代理对象来访问真实对象。

代理模式如何实现

根据代理的创建时期，代理模式分为静态代理和动态代理。

静态代理：由程序员创建代理类或特定工具自动生成源代码再对其编译，在程序运行前代理类的 .class 文件就已经存在了。
动态代理：在程序运行时，运用反射机制动态创建而成

静态代理

水浒传相信很多人都看过，这里就以西门庆通过王婆与潘金莲私会的情节举个例子，在这个情节中，王婆实际上都是充当一个代理人的角色，自己本身并不执行约会这件事，实际执行约会这件事的人是金莲；当然了，每次西门庆想与金莲玩耍一番，不会直接上金莲家的，而是到王婆家中，给王婆交上几两银子，然后王婆再把金莲叫来，一番玩耍后，王婆还会再假模假样的客气一番：“官人再来”之类的话。

如果画一个UML类图来表示这件事的话，如下：

代码示例：

1、定义抽象的约会类（抽象主题）；

2、定义金莲（真实的主题）；

3、定义王婆（代理）；

4、定义西门庆（客户端）；

/*** 约会*/
public interface YueHui {/*** 玩耍*/void play();
}

/*** 金莲*/
public class PanJinLian implements YueHui{@Overridepublic void play() {System.out.println("金莲:玩得很开心呢");}
}

/*** 王婆*/
public class WangPo implements YueHui {private  PanJinLian panJinLian;public WangPo(PanJinLian panJinLian) {this.panJinLian = panJinLian;}@Overridepublic void play() {this.beforePlay();panJinLian.play();this.afterPlay();}private void beforePlay(){System.out.println("王婆:交五两银子");}private void afterPlay(){System.out.println("王婆:欢迎下次再来");}
}

/*** 西门庆*/
public class XiMenQing {public static void main(String[] args) {PanJinLian panJinLian = new PanJinLian();WangPo wangPo = new WangPo(panJinLian);wangPo.play();}
}

动态代理

动态代理：是在程序运行时，运用反射机制动态创建而成，从实现上又分为两类：

基于接口的动态代理(如InvocationHandler)，即JDK动态代理
基于类的动态代理，使用CGLIB直接生成代理类；

这里主要分享一下JDK动态代理这种方式，另一种方式有兴趣的小伙伴可以自行再拓展一下。

还是上面的例子，用Java的动态代理再来实现一下；其实也很简单，上面的静态代理对象WangPo是在代码编译前已经实现好的，这里的动态代理对象panJinLianProxy则是通过Proxy类使用Java反射技术在程序运行时动态生成的；

public class WangPoHandler implements InvocationHandler {private PanJinLian panJinLian;public WangPoHandler(PanJinLian panJinLian) {this.panJinLian = panJinLian;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {this.beforePlay();Object result = method.invoke(panJinLian, args);this.afterPlay();return result;}private void beforePlay() {System.out.println("王婆:交五两银子");}private void afterPlay() {System.out.println("王婆:欢迎下次再来");}
}

public class XiMenQing2 {public static void main(String[] args) {PanJinLian panJinLian = new PanJinLian();WangPoHandler wangPoHandler = new WangPoHandler(panJinLian);YueHui panJinLianProxy = (YueHui) Proxy.newProxyInstance(WangPoHandler.class.getClassLoader(), PanJinLian.class.getInterfaces(), wangPoHandler);panJinLianProxy.play();}
}

代理模式在Spring中的应用

在Spring框架中，代理模式应用场景如下：

AOP（面向切面编程）：Spring中的AOP实现主要基于代理模式。Spring会自动扫描容器中的组件，对于需要进行AOP处理的组件，Spring会使用动态代理创建代理对象，并将其放入容器中。当业务方法被调用时，代理对象会捕获到调用，并在调用前后执行增强逻辑。
RPC远程调用：在RPC远程调用中，代理模式可以用于处理网络通信和数据传输。通过使用代理模式，客户端可以像调用本地方法一样调用远程对象的方法，代理对象会负责将请求发送到远程服务器并等待响应。
注解对象获取：Spring框架的注解对象获取，比如通过@Autowired注解获取bean对象，实际上也是使用了代理模式。Spring会在启动时扫描所有的类，对于有@Autowired注解的属性或方法，Spring会自动为其生成代理对象，并注入相应的依赖。
日志框架、全局性异常处理、事务处理、权限管理、MyBatis的Mapper层接口等：在这些场景中，代理模式可以增强目标对象的功能，扩展其行为，或者在目标对象前后添加额外的操作，比如日志记录、事务处理等。

但是需要注意的是，Spring中的代理模式主要有两种实现方式：基于JDK的动态代理和基于CGLib的动态代理。其中，基于JDK的动态代理主要依赖于Java反射机制，通过为每个需要代理的类生成一个子类来实现代理；而基于CGLib的动态代理则通过在运行时创建子类来实现代理。