Java 代理模式深度解析：静态代理与动态代理的实战指南

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2403_87729201/article/details/145732823

在 Java 开发中，代理模式是一种非常重要的设计模式，广泛应用于 AOP（面向切面编程）、动态代理等领域。本文将结合代码示例和思维导图，深入解析 Java 中的代理模式，包括静态代理和动态代理的实现方式及其应用场景。

1. 什么是代理

代理模式的核心思想是：给目标对象提供一个代理对象，并由代理对象控制对目标对象的引用。代理对象可以在不修改目标对象的情况下，对目标对象的功能进行增强或控制访问。

2. 代理的目的

代理模式的主要目的是：

控制访问：通过代理对象的方式间接访问目标对象，防止直接访问目标对象给系统带来不必要的复杂性。
功能增强：通过代理对象对原有业务进行增强，例如添加日志、事务管理、权限校验等功能。

3. 如何实现代理

在 Java 中，代理的实现方式主要有两种：

静态代理：由程序员手动编写代理类，代理类在编译时就已经确定。
动态代理：代理类在运行时动态生成，常用的实现方式有 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。

4. 静态代理

4.1 静态代理的结构

静态代理的核心结构如下：

目标类：实现业务逻辑的类。
代理类：实现与目标类相同的接口，并在代理方法中调用目标类的方法，同时可以添加额外的功能。

4.2 静态代理的代码示例

4.2.1 目标类

package com.qcby;

public class ClothesFactory implements ByClothes {
    @Override
    public void clothes(String size) {
        System.out.println("已经给您定制好了一件大小为 " + size + " 的衣服");
    }

    public void 机器处理() {
        System.out.println("机器正在处理衣服");
    }

    public void 原材料() {
        System.out.println("准备原材料");
    }
}

4.2.2 代理类

package com.qcby;

public class Proxy implements ByClothes {
    private ClothesFactory clothesFactory = new ClothesFactory();

    @Override
    public void clothes(String size) {
        FrontService();
        clothesFactory.clothes(size);
        endService();
    }

    // 前置服务
    public void FrontService() {
        System.out.println("根据您的需求进行市场调研");
    }

    // 后置服务
    public void endService() {
        System.out.println("为您提供一条龙的包办服务");
    }
}

4.2.3 测试类

package com.qcby;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Proxy proxy = new Proxy();
        proxy.clothes("XXXL");
    }
}

4.2.4 输出结果

根据您的需求进行市场调研
已经给您定制好了一件大小为 XXXL 的衣服
为您提供一条龙的包办服务

4.3 静态代理的优缺点

优点：

实现简单，易于理解。
代理类可以对目标类的功能进行灵活的增强。

缺点：

每增加一个目标类，就需要增加一个对应的代理类，代码量较大。
如果目标类的方法较多，代理类的代码也会变得冗长。

5. 动态代理

5.1 动态代理的原理

动态代理的核心是利用 Java 的反射机制，在运行时动态生成代理类。动态代理类实现了与目标类相同的接口，并通过 InvocationHandler 接口来拦截方法调用。

5.2 JDK 动态代理的代码示例

5.2.1 目标类

package com.qcby;

public class ClothesFactory implements ByClothes {
    @Override
    public void clothes(String size) {
        System.out.println("已经给您定制好了一件大小为 " + size + " 的衣服");
    }
}

5.2.2 代理工厂类

package com.qcby;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class DyProxy implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public DyProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object getProxyInterFace() {
        return Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            this
        );
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        FrontService();
        Object result = method.invoke(target, args);
        endService();
        return result;
    }

    // 前置服务
    private void FrontService() {
        System.out.println("根据您的需求进行市场调研");
    }

    // 后置服务
    private void endService() {
        System.out.println("为您提供一条龙的包办服务");
    }
}

5.2.3 测试类

package com.qcby;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ClothesFactory clothesFactory = new ClothesFactory();
        ByClothes proxy = (ByClothes) new DyProxy(clothesFactory).getProxyInterFace();
        proxy.clothes("XXXL");
    }
}

5.2.4 输出结果

根据您的需求进行市场调研
已经给您定制好了一件大小为 XXXL 的衣服
为您提供一条龙的包办服务

5.3 动态代理的优缺点

优点：

代理类在运行时动态生成，避免了静态代理中每个目标类都需要一个代理类的问题。
代码更加灵活，可以对多个目标类进行统一代理。

缺点：

动态代理的实现依赖反射机制，性能相对较低。
代码的可读性和调试性较差。

6. 静态代理与动态代理的对比

特性	静态代理	动态代理
代理类生成时间	编译时生成	运行时生成
代码量	较多，每个目标类需要一个代理类	较少，统一通过动态代理工厂生成
灵活性	较低	较高
性能	较高	较低（依赖反射机制）