代理模式

2021-09-09

一、概述

代理模式的定义为给某一个对象提供一个代理或占位符，并由代理对象来控制对原对象的访问。

代理模式是一种对象结构型模式，在代理模式中引入了一个新的代理对象，代理对象在客户端对象和目标对象之间起到中介的作用。

代理模式结构图：

二、示例代码

代理模式包含抽象主题类Subject、代理主题类Proxy以及真实主题类RealSubject。

抽象主题类Subject生命了真是主题类和代理类的公共方法，可以是接口、抽象类或具体类，客户端针对抽象主题类编程，其典型代码为：

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public abstract class Subject{
  public abstract void Request();
}

真实主题类RealSubject继承自抽象主题类，提供业务方法的具体实现，典型代码为：

public class RealSubject extends Subject {
  public void Request(){
    //业务方法具体代码
  }
}

代理类Proxy也是抽象主题类的子类，它维持一个对真实主题对象的引用，调用在真实主题中实现的业务方法，在调用时可以在原有业务方法的基础上附加一些方法来对功能进行扩充或约束。典型代码为：

public class Proxy extends Subject {
  private RealSubject realSubject = new RealSubject();
  
  public void PreRequest() {
    
  }
  
  @Override
  public void Request() {
    PreRequest();
    realSubject.Request();
    PostRequest();
  }
  
  public void PostRequest() {
    
  }
}

三、分类

远程代理：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个本地的代理对象，这个不同的地址空间可以是在同一台主机中，也可是在另一台主机中，远程代理又称为大使(Ambassador)。
虚拟代理：如果需要创建一个资源消耗较大的对象，先创建一个消耗相对较小的对象来表示，真实对象只在需要时才会被真正创建。
保护代理：控制对一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
缓冲代理：为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果。
智能引用代理：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，例如将对象被调用的次数记录下来等。

四、demo

使用InvocationHandler实现动态代理。

抽象主题类Subject设计如下：

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public interface AbstractSubject {
    void request();
}

真是主题类RealSubject设计如下：

public class RealSubjectA implements AbstractSubject{
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("真实主题类A");
    }
}

public class RealSubjectB implements AbstractSubject{
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("真实主题类B");
    }
}

动态代理类Proxy设计如下：

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    private Object object;

    public DynamicProxy() {}

    public DynamicProxy(Object object) {
        this.object = object;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object o, Method method, Object[] objects) throws Throwable {
        preRequest();
        method.invoke(object, objects);
        postRequest();
        return null;
    }

    private void preRequest() {
        System.out.println("调用之前");
    }

    private void postRequest() {
        System.out.println("调用之后");
    }
}

客户端调用方法：

public static void main(String args[]) {
  InvocationHandler invocationHandler = null;
  AbstractSubject abstractSubject = null;

  invocationHandler = new DynamicProxy(new RealSubjectA());
  abstractSubject = (AbstractSubject) Proxy.newProxyInstance(AbstractSubject.class.getClassLoader(), new Class[]{AbstractSubject.class}, invocationHandler);
  abstractSubject.request();

  System.out.println("---------------");

  invocationHandler = new DynamicProxy(new RealSubjectB());
  abstractSubject = (AbstractSubject) Proxy.newProxyInstance(AbstractSubject.class.getClassLoader(), new Class[]{AbstractSubject.class}, invocationHandler);
  abstractSubject.request();

}

程序输出结果：

五、总结

1. 优点

所有代理模式的共同优点：

能够协调调用者和被调用者，在一定程度上降低了系统的耦合度。
客户端可以针对抽象主题角色进行编程，增加和更换代理类无须修改源代码，符合开闭原则，系统具有较好的灵活性和可扩展性。

不同代理模式独特的优点：

远程代理为位于两个不同地址空间对象的访问提供了一种实现机制，可以将一些消耗资源较多的对象和操作移至性能更好的计算机上，提高系统的整体运行效率。
虚拟代理通过一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，可以在一定程度上节省系统的运行开销。
缓冲代理为某一个操作的结果提供临时的缓存存储空间，以便在后续使用中能够共享这些结果，优化系统性能，缩短执行时间。
保护代理可以控制对一个对象的访问权限，为不同用户提供不同级别的使用权限。

2. 缺点

由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢，例如保护代理。
实现代理模式需要额外的工作，而且有些代理模式的实现过程较为复杂，例如远程代理。

3. 适用场景

当客户端对象需要访问远程主机中的对象时可以使用远程代理。
当需要用一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，从而降低系统开销、缩短运行时间时可以使用虚拟代理，例如一个对象需要很长时间才能完成加载时。
当需要为某一个被频繁访问的操作结果提供一个临时存储空间，以供多个客户端共享访问这些结果时可以使用缓冲代理。通过使用缓冲代理，系统无须在客户端每一次访问时都重新执行操作，只需直接从临时缓冲区获取操作结果即可。
当需要控制对一个对象的访问，为不同用户提供不同级别的访问权限时可以使用保护代理。
当需要为一个对象的访问（引用）提供一些额外的操作时可以使用智能引用代理。