代理模式（Proxy Pattern）实现与对比

代理模式（Proxy Pattern）实现与对比

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1. 虚拟代理（Virtual Proxy）

定义：延迟加载对象，避免资源浪费。
适用场景：大文件或资源的加载（如图片、数据库连接）。

代码示例

// 接口
interface Image {void display();
}// 真实对象（大文件）
class RealImage implements Image {private String fileName;public RealImage(String fileName) {this.fileName = fileName;loadFromDisk();}@Overridepublic void display() {System.out.println("Displaying " + fileName);}private void loadFromDisk() {System.out.println("Loading " + fileName + " from disk");}
}// 代理对象（延迟加载）
class ProxyImage implements Image {private RealImage realImage;private String fileName;public ProxyImage(String fileName) {this.fileName = fileName;}@Overridepublic void display() {if (realImage == null) {realImage = new RealImage(fileName);}realImage.display();}
}// 使用示例
public class Main {public static void main(String[] args) {Image image = new ProxyImage("large_image.jpg");// 第一次调用时加载image.display();// 第二次调用直接使用已加载对象image.display();}
}

注释说明：

• ProxyImage 延迟加载 RealImage，避免初始化时加载大文件。
• 第一次调用 display() 时触发加载，后续直接使用已加载对象。

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2. 保护代理（Protection Proxy）

定义：控制对真实对象的访问权限。
适用场景：资源访问权限校验（如文件读写、API调用）。

代码示例

// 接口
interface Resource {void writeData(String data);
}// 真实资源（需权限控制）
class RealResource implements Resource {@Overridepublic void writeData(String data) {System.out.println("Writing data: " + data);}
}// 保护代理（权限校验）
class ProtectionProxy implements Resource {private RealResource realResource;private String user;public ProtectionProxy(String user) {this.user = user;this.realResource = new RealResource();}@Overridepublic void writeData(String data) {if (isAuthorized(user)) {realResource.writeData(data);} else {System.out.println("Access denied for user: " + user);}}private boolean isAuthorized(String user) {// 模拟权限校验return user.equals("admin");}
}// 使用示例
public class Main {public static void main(String[] args) {Resource proxyAdmin = new ProtectionProxy("admin");proxyAdmin.writeData("Sensitive data"); // 允许Resource proxyUser = new ProtectionProxy("user");proxyUser.writeData("Sensitive data"); // 拒绝}
}

注释说明：

• ProtectionProxy 校验用户权限，只有 admin 可以写入数据。
• 通过 isAuthorized() 方法实现权限逻辑。

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3. 智能代理（Smart Proxy）

定义：在访问对象时附加额外功能（如日志、计数、缓存）。
适用场景：AOP（日志、性能监控、事务管理）。

代码示例

// 接口
interface Service {void execute();
}// 真实服务
class RealService implements Service {@Overridepublic void execute() {System.out.println("Executing real service");}
}// 智能代理（添加日志和计数）
class SmartProxy implements Service {private RealService realService;private int callCount = 0;public SmartProxy() {this.realService = new RealService();}@Overridepublic void execute() {System.out.println("Proxy: Logging before execution");realService.execute();callCount++;System.out.println("Proxy: Call count = " + callCount);}
}// 使用示例
public class Main {public static void main(String[] args) {Service proxy = new SmartProxy();proxy.execute();proxy.execute();}
}

注释说明：

• SmartProxy 在调用 execute() 前后添加日志，并记录调用次数。
• 附加功能（日志、计数）与真实业务逻辑分离。

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4. 远程代理（Remote Proxy）

定义：为远程对象提供本地访问接口。
适用场景：RPC（远程过程调用）或 Web Service。

代码示例（简化版）

// 远程服务接口
interface RemoteService {String getData();
}// 远程对象（模拟远程调用）
class RealRemoteService implements RemoteService {@Overridepublic String getData() {return "Data from remote server";}
}// 远程代理（包装网络调用）
class RemoteProxy implements RemoteService {private RealRemoteService realService;public RemoteProxy() {// 模拟网络延迟try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}this.realService = new RealRemoteService();}@Overridepublic String getData() {return realService.getData();}
}// 使用示例
public class Main {public static void main(String[] args) {RemoteService proxy = new RemoteProxy();System.out.println(proxy.getData());}
}

注释说明：

• RemoteProxy 模拟远程调用的延迟和网络封装。
• 客户端通过代理对象透明地访问远程服务。

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对比表格

代理类型	定义	核心代码	使用场景	优点	缺点
虚拟代理	延迟加载对象，节省资源。	ProxyImage 延迟加载 RealImage。	图片加载、大文件处理。	减少初始化开销，提升性能。	首次访问有延迟。
保护代理	控制对对象的访问权限。	ProtectionProxy 校验用户权限。	文件/资源访问控制、API权限管理。	保护资源安全，防止未授权访问。	需维护权限校验逻辑。
智能代理	在访问对象时附加额外功能（日志、计数、缓存）。	SmartProxy 记录调用次数并添加日志。	AOP、性能监控、事务管理。	解耦横切关注点，增强功能透明化。	可能增加调用开销。
远程代理	为远程对象提供本地访问接口。	RemoteProxy 模拟网络调用延迟。	RPC、Web Service、分布式系统。	隐藏网络细节，简化客户端调用。	网络延迟和通信开销。

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总结

• 选择代理类型依据：

  • 虚拟代理：资源加载需延迟或节省内存时。
  • 保护代理：需权限控制的资源访问。
  • 智能代理：需附加功能（日志、监控）的场景。
  • 远程代理：访问远程服务或分布式系统。

• Spring中的应用：

  • AOP代理：Spring AOP通过动态代理实现智能代理（如日志、事务）。
  • 远程调用：Spring Remoting提供远程代理支持。

通过合理选择代理模式，可以提升代码的灵活性、安全性和性能，同时解耦对象的访问与实现。