Java设计模式之代理模式

代理模式是 Java 中常用的设计模式之一，它通过引入一个代理对象来控制对实际对象的访问，从而实现对目标对象的间接访问和控制。代理模式可以用于多种场景，比如权限控制、延迟加载、日志记录等。

在 Java 中，代理模式通常分为静态代理和动态代理两种实现方式。下面分别介绍这两种代理模式的实现。

1. 静态代理

静态代理是在编译时就已经确定代理类和目标类的关系，代理类是手动编写的。静态代理需要为每一个需要代理的类编写一个代理类，这样会导致代码冗余。以下是静态代理的一个简单示例：

```java
// 定义接口
public interface Image {
    void display();
}

// 目标类
public class RealImage implements Image {
    private String filename;

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadImageFromDisk();
    }

    private void loadImageFromDisk() {
        System.out.println("Loading " + filename);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying " + filename);
    }
}

// 代理类
public class ImageProxy implements Image {
    private RealImage realImage;
    private String filename;

    public ImageProxy(String filename) {
        this.filename = filename;
    }

    @Override
    public 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 ImageProxy("test.jpg");
        // 图片加载和显示都由代理类处理
        image.display();
    }
}
```

2. 动态代理

动态代理是在运行时动态生成代理类，无需手动编写代理类。Java 中的动态代理主要基于两个类：`java.lang.reflect.Proxy` 和 `java.lang.reflect.InvocationHandler`。以下是动态代理的一个简单示例：

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

// 定义接口
interface Image {
    void display();
}

// 目标类
class RealImage implements Image {
    private String filename;

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadImageFromDisk();
    }

    private void loadImageFromDisk() {
        System.out.println("Loading " + filename);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying " + filename);
    }
}

// InvocationHandler 实现类
class ImageInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before method execution");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("After method execution");
        return result;
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Image realImage = new RealImage("test.jpg");
        Image proxyImage = (Image) Proxy.newProxyInstance(
                Image.class.getClassLoader(),
                new Class[]{Image.class},
                new ImageInvocationHandler(realImage)
        );
        // 图片加载和显示由代理类处理，并且在方法执行前后添加了额外逻辑
        proxyImage.display();
    }
}

无论是静态代理还是动态代理，都能够实现对目标对象的代理和控制，根据具体的需求选择合适的代理模式。动态代理相比静态代理更加灵活，但是也需要理解其背后的原理和实现机制。