java23种设计模式-代理模式-优快云博客

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代理模式（Proxy Pattern）学习笔记

1. 模式定义

结构型设计模式，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。通过引入代理对象，在客户端和目标对象之间起到中介作用。

2. 适用场景

✅ 远程代理（Remote Proxy）：为不同地址空间的对象提供代理
✅ 虚拟代理（Virtual Proxy）：延迟创建开销大的对象
✅ 保护代理（Protection Proxy）：控制不同权限的访问
✅ 智能引用代理（Smart Reference）：添加额外操作（如引用计数）
✅ AOP实现、日志记录、事务管理等横切关注点

3. 模式结构

4. 核心角色

角色	说明
Subject	抽象主题接口，声明真实主题和代理的共同接口
RealSubject	真实主题类，定义代理所代表的真实对象
Proxy	代理类，持有真实主题的引用，提供与真实主题相同的接口
Client	客户端，通过代理对象间接访问真实主题

5. 实现方式对比

类型	实现方式	优点	缺点
静态代理	手动创建代理类	简单直观	类膨胀，接口修改需要同步维护
JDK动态代理	基于接口，使用`Proxy`和`InvocationHandler`	无需实现大量代理类	只能代理接口
CGLIB代理	基于字节码生成子类	可以代理普通类	无法代理final类和方法

6. 代码示例

6.1 静态代理示例

// 抽象主题
interface Image {
    void display();
}

// 真实主题
class RealImage implements Image {
    private String filename;

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

    private void loadFromDisk() {
        System.out.println("加载图片: " + filename);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("显示图片: " + filename);
    }
}

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

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

    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(filename);
        }
        realImage.display();
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("test.jpg");
        image.display(); // 真实对象被创建
        image.display(); // 直接使用已创建对象
    }
}

6.2 JDK动态代理示例

import java.lang.reflect.*;

// 抽象主题
interface UserService {
    void addUser(String name);
}

// 真实主题
class UserServiceImpl implements UserService {
    public void addUser(String name) {
        System.out.println("添加用户: " + name);
    }
}

// 代理处理器
class LogHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

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

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("[日志] 方法调用: " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("[日志] 方法完成: " + method.getName());
        return result;
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        UserService realService = new UserServiceImpl();
        UserService proxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance(
            realService.getClass().getClassLoader(),
            realService.getClass().getInterfaces(),
            new LogHandler(realService)
        );
        proxy.addUser("张三");
    }
}

7. 模式变种

远程代理：处理网络通信细节（如RPC调用）
虚拟代理：延迟加载大资源对象
防火墙代理：控制网络资源的访问
同步代理：提供多线程安全访问
缓存代理：为开销大的运算结果提供缓存

8. 优缺点分析

✔️ 优点：

职责清晰，高扩展性
保护真实对象，控制访问细节
降低系统耦合度
支持横切关注点集中处理

❌ 缺点：

增加系统复杂度
动态代理使用反射影响性能
代理模式可能造成请求处理变慢

9. 相关模式对比

模式	目的	关键区别
装饰者模式	增强功能	关注对象功能的增强
适配器模式	接口转换	主要解决接口不兼容问题
外观模式	简化接口	组合多个子系统接口