【设计模式系列】代理模式（八）

一、什么是代理模式

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理模式在不直接访问实际对象的情况下，提供了对目标对象的间接访问。通过引入一个代理对象来间接操作实际对象，可以在不改变实际对象代码的前提下，增加额外的功能操作，如访问控制、延迟初始化、日志记录等。

二、代理模式的角色

1. 主题（Subject）：

   • 提供了一个接口，使得代理对象和真实对象可以被同等对待。客户端通过这个接口与代理对象或真实对象交互，从而解耦了客户端和真实对象。

2. 真实主题（Real Subject）

   • 包含了业务逻辑的具体实现。它是最终执行操作的对象，但客户端不直接与它交互。

3. 代理（Proxy）：

   • 在客户端和真实主题之间起到中介的作用。代理可以控制对真实主题的访问，可以在访问前后添加额外的处理，如访问控制、延迟初始化、日志记录等。

三、代理模式的典型应用

1. 远程代理（Remote Proxy）：在分布式系统中，远程代理用于隐藏对象位于不同地址空间的事实。客户端通过远程代理与远程对象进行交互，就好像它们在本地一样。典型案例是RPC框架

2. 智能引用代理（Smart Reference Proxy）：在访问对象时执行额外的操作，例如引用计数、加载持久对象到内存等。在资源管理中，智能引用代理可以用来跟踪对象的使用情况，并在适当的时候进行清理。

3. 装饰代理（Decorator Proxy）：在不修改对象的基础上，动态地添加额外的功能。这与装饰器模式相似，但通过代理模式实现，可以在运行时动态地添加或更换装饰。

四、代理模式在Proxy中的应用

在 Java 中，java.lang.reflect.Proxy 类和 java.lang.reflect.InvocationHandler 接口是代理模式的典型应用。以下是它们在代理模式中的应用细节：

1. InvocationHandler 接口：这是 Java 提供的用于创建动态代理的核心接口。它定义了 invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 方法，该方法在代理实例上的方法被调用时将被调用。

2. Proxy 类：这个类提供了 newProxyInstance 方法，用于在运行时创建动态代理类实例。

3. 真实主题（Real Subject）：这是你想要代理的真实对象，它实现了特定的业务接口。

4. 代理（Proxy）：这是实现了与真实主题相同的接口的代理类，它的作用是在访问真实主题之前或之后进行额外的操作。

以下是一个简单的 Java 动态代理示例：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;// 真实主题接口
interface Subject {void request();
}// 真实主题实现
class RealSubject implements Subject {public void request() {System.out.println("RealSubject: Handling request");}
}// 代理类
class ProxyHandler implements InvocationHandler {private Object target;public ProxyHandler(Object target) {this.target = target;}public Object getProxyInstance() {return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this);}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("Before the actual method call");Object result = method.invoke(target, args);System.out.println("After the actual method call");return result;}
}// 客户端代码
public class ProxyPatternDemo {public static void main(String[] args) {RealSubject realSubject = new RealSubject();ProxyHandler proxyHandler = new ProxyHandler(realSubject);Subject proxySubject = (Subject) proxyHandler.getProxyInstance();proxySubject.request();}
}

在这个示例中，RealSubject 是真实主题，实现了 Subject 接口。ProxyHandler 是代理类，实现了 InvocationHandler 接口，并在 invoke 方法中添加了额外的逻辑。客户端代码通过 ProxyHandler 创建了 RealSubject 的代理实例 proxySubject，并通过代理实例调用了 request 方法。这样，ProxyHandler 就可以在调用真实主题的方法前后添加额外的操作，如日志记录。