五、代理模式——奉天子命诸侯

设计模式是面向问题、场景而总结产生的设计思路。是解决问题的套路。23 种经典的设计模式。它们又可以分为三大类：创建型、结构型、行为型。

结构型 包含了 代理模式、 桥接模式、 装饰器模式、适配器模式、门面模式、组合模式、 享元模式。

代理模式

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。现实中如租房中介、售票黄牛、婚介、经纪人、太监都是代理。

1. 为什么使用代理模式

当需要扩展功能时，在原有业务功能执行的前后加入一些公共的服务。例如我们想给某个类方法加入缓存、日志、权限控制、资源开和释放、事务管理等都可以通过代理来实现功能扩张增强。代理模式符合开闭原则原则——对修改关闭，对扩展开放。

2. 静态代理

2.1 通过接口实现静态代理

代理模式是一种组合关系，将委托类组合在代理类内部，通过代理方法增加额外的功能来扩展功能。在某些情况下，一个客户类不想或者不能直接引用一个委托对象，而代理类对象可以在客户类和委托对象之间起到中介的作用，其特征是代理类和委托类实现相同的接口。

RealWorker 类 是具体实现了compute方法的类，而WorkerProxy 持有了RealWorker 对象。在对外宣称的compute()服务时，WorkerProxy 可以“添油加醋”增加log();clean();等方法，这样能实现对委托对象的功能增强。

public interface Worker {
    void compute();
}

public class RealWorker implements Worker{
    @Override
    public void compute() {
        System.out.println("real worker is computing");
    }
}

public class WorkerProxy implements Worker {

    private Worker realworker;

    public void setRealworker(Worker realworker) {
        this.realworker = realworker;
    }

    public WorkerProxy(Worker realworker) {
        this.realworker = realworker;
    }

    private void log(){
        System.out.println("log something");
    }

    private void clean(){
        System.out.println("release resources");
    }

    @Override
    public void compute() {
        log();
        realworker.compute();
        clean();
    }

}

经过测试运行。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Worker worker = new WorkerProxy(new RealWorker());
        worker.compute();
    }
}

运行结果如下

log something
real worker is computing
release resources

2.2 通过继承实现静态代理

当RealWorker类已经完成编写了，并没有提前实现Worker接口。那么可以通过继承的方法，来实现增强。

public class WorkerProxy2 extends RealWorker {

    private void log() {
        System.out.println("log something");
    }

    private void clean() {
        System.out.println("release resources");
    }

    @Override
    public void compute() {
        log();
        super.compute();
        clean();
    }
}

3. 动态代理

静态代理需要通过编码的方式实现，而动态代理可以在运行时动态创建。Java反射语法提供了动态代理所需要的功能。

• 定义Worker接口及实现类

public interface Worker {
    void compute();
}

public class RealWorker implements Worker {

    public void compute() {
        System.out.println("real worker is computing");
    }

}

• 定义一个InvocationHandler，实现invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)方法，在反射调用方法时可以进行增强。

public class WorkerInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Object o;

    public WorkerInvocationHandler(final Object o) {
        this.o = o;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("prepare");
        Object res = method.invoke(o, args);
        System.out.println("clean");
        return res;
    }
}

• 编写测试类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Worker realWorker = new RealWorker();
        //Worker realWorker2 = new RealWorker2();

        InvocationHandler handler = new WorkerInvocationHandler(realWorker);
        ClassLoader loader = realWorker.getClass().getClassLoader();
        Class[] interfaces = realWorker.getClass().getInterfaces();

        Worker proxyworker = (Worker) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, handler);

        proxyworker.compute();
    }
}

运行结果

prepare
real worker is computing
clean

总结

代理模式常用于对功能需求进行增强，增加一些非业务性的功能，比如监控、统计、鉴权、限流、事务、幂等、日志。Spring AOP 基于动态代理实现了面向切面编程，对方法进行纵向增强，再通过编织，将软件的复杂性大大降低。其实RPC也是使用代理模式思想，在本地端代理了远程对象，使得远程方法调用如同本地调用一样。
  
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