【代理模式使用场景】

一般来说，代理模式使用场景是远程代理、虚拟代理、安全代理等。下面来详细介绍下这三个场景是什么，实现原理和特点。不过在介绍三个场景前，我们还是先来回顾下代理模式。

代理模式

定义

是结构型设计模式，引入一个对象控制对另一个对象的访问。代理对象在客户端和目标对象之间起到中介的作用，它可以在不改变目标对象的情况下，为目标对象添加额外的功能或者控制对目标对象的访问。

远程代理

定义

为一个位于不同地址空间的对象提供本地代表，隐藏网络通信的细节。

原理

1.定义远程接口

首先确定远程对象提供的服务，定义一个接口，该接口描述了远程对象能够执行的方法。例如：

 public interface RemoteServiceInterface {void doSomething();}

2.实现远程接口的服务端类

在服务端实现这个接口，提供具体的服务逻辑。例如：

  public class RemoteServiceImpl implements RemoteServiceInterface {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("执行远程服务端的操作");}}

3.生成远程对象的 stub 和 skeleton

使用 Java 的远程方法调用（RMI）技术时，需要通过工具生成 stub（存根）和 skeleton（骨架）。Stub 是在客户端的代理对象，它负责将方法调用转换为网络请求并发送到服务端。Skeleton 是在服务端的对象，它接收来自客户端的请求并调用实际的远程对象方法。

4.启动服务端

在服务端启动一个 RMI 注册表，并将远程对象绑定到注册表上，以便客户端能够找到它。例如：

 public class RemoteServer {public static void main(String[] args) {try {RemoteServiceInterface service = new RemoteServiceImpl();java.rmi.Naming.rebind("rmi://localhost:1099/RemoteService", service);System.out.println("远程服务已启动");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

5.客户端调用远程代理

在客户端，通过查找注册表获取远程对象的代理，并调用远程方法。例如：

 public class RemoteClient {public static void main(String[] args) {try {RemoteServiceInterface service = (RemoteServiceInterface) java.rmi.Naming.lookup("rmi://localhost:1099/RemoteService");service.doSomething();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

特点

一、透明性

• 对于客户端而言，使用远程代理与使用本地对象几乎没有区别。你可以像调用本地方法一样调用远程对象的方法，而不需要关心底层的网络通信细节。
• 这种透明性使得开发人员可以更加专注于业务逻辑的实现，而不必过多地考虑远程调用的复杂性。

二、位置独立性

• 客户端不需要知道远程对象的实际物理位置。你只需要知道如何通过代理来访问远程对象，而代理会负责处理与远程对象的通信。
• 这使得系统具有更好的可扩展性和灵活性，因为可以将远程对象部署在不同的服务器上，而不会影响客户端的代码。

三、网络通信管理

• 远程代理负责处理网络通信的细节，包括建立连接、发送请求和接收响应等。你无需自己处理这些底层的网络操作，大大简化了开发过程。
• 它可以根据网络状况进行优化，例如使用缓存、压缩数据等技术来提高通信效率。

四、安全性增强

• 可以在远程代理中实现安全机制，对客户端的访问进行授权和认证。你可以限制只有特定的客户端才能访问远程对象，从而提高系统的安全性。
• 还可以对传输的数据进行加密，防止数据在网络传输过程中被窃取或篡改。

五、负载均衡和故障转移

• 在分布式系统中，可以使用多个远程对象的副本，并通过远程代理实现负载均衡。你可以将请求分发到不同的服务器上，以提高系统的性能和可用性。
• 当某个服务器出现故障时，远程代理可以自动将请求转发到其他正常的服务器上，实现故障转移，从而提高系统的可靠性。

虚拟代理

定义

根据需要创建开销很大的对象，延迟对象的创建直到真正需要的时候。通过它来存放实例化需要很长时间、真实对象创建很耗费系统资源或者根本不存在的对象的引用。

原理

1.定义主题接口

确定被代理对象的行为，定义一个接口。例如：

public interface Image {void display();}

实现真实对象类
这是最终要被代理的对象，它实现了主题接口。例如：

   public class RealImage implements Image {private String fileName;public RealImage(String fileName) {this.fileName = fileName;loadFromDisk();}private void loadFromDisk() {System.out.println("正在从磁盘加载图像：" + fileName);}@Overridepublic void display() {System.out.println("显示图像：" + fileName);}}

3.实现虚拟代理类

虚拟代理类也实现主题接口，在其中保存对真实对象的引用或者创建真实对象的条件。当需要真正调用真实对象的方法时，才创建真实对象。例如：

 public class VirtualImage implements Image {private String fileName;private RealImage realImage;public VirtualImage(String fileName) {this.fileName = fileName;}@Overridepublic void display() {if (realImage == null) {realImage = new RealImage(fileName);}realImage.display();}}

4.客户端使用虚拟代理

在客户端，使用虚拟代理来代替真实对象进行操作。例如：

 public class Client {public static void main(String[] args) {Image image = new VirtualImage("big_image.jpg");// 首次调用，会触发真实对象的创建和加载image.display();// 再次调用，直接使用已创建的真实对象image.display();}}

特点

安全代理

定义

基于不同的权限控制对真实主题的访问，保证系统的安全性。

原理

安全代理的核心是在客户端与真实对象之间插入一个代理对象，这个代理对象负责对客户端的请求进行安全检查和控制。

通常，安全代理会实现与真实对象相同的接口，这样客户端可以像使用真实对象一样使用安全代理。当客户端调用安全代理的方法时，代理对象会首先进行一系列的安全检查，比如验证用户身份、检查用户权限等。如果安全检查通过，代理对象会将请求转发给真实对象进行处理，并将真实对象的返回结果返回给客户端；如果安全检查不通过，代理对象可以拒绝请求或者抛出异常。

例如，在一个文件访问系统中，安全代理可以在用户尝试打开文件之前，检查用户是否具有打开该文件的权限。如果用户有权限，安全代理会调用真实的文件对象打开文件并返回结果；如果用户没有权限，安全代理会拒绝打开文件并抛出权限不足的异常。

特点

• 增强安全性：通过在客户端与真实对象之间增加一层安全检查，可以有效地防止未经授权的访问和恶意操作，提高系统的安全性。你不必在每个真实对象的方法中都编写安全检查代码，减少了代码的重复和复杂性。
• 可定制性：可以根据具体的安全需求定制安全代理的行为。例如，可以根据不同的用户角色、访问场景等设置不同的安全策略。你可以灵活地调整安全代理的安全检查逻辑，以适应不同的安全要求。
• 透明性：对于客户端来说，使用安全代理与直接使用真实对象的方式基本相同，客户端不需要关心安全代理的存在，从而实现了安全机制的透明性。这使得安全代理可以很容易地集成到现有的系统中，而不会对客户端的代码造成太大的影响。