代理模式的基本定义是什么？

八股文_设计模式面试题 0 9

参考回答

问题：代理模式的基本定义是什么？

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问。通过代理模式，可以在不改变原对象的情况下，对其进行额外的功能增强，如控制访问、懒加载、日志记录、安全控制等。

代理模式的核心思想是：通过代理对象来控制对目标对象的访问，代理对象和目标对象通常实现相同的接口。

详细讲解与拓展

1. 代理模式的组成

代理模式通常包含以下几个角色：

Subject（抽象主题角色）：定义了真实主题和代理对象的共同接口。
RealSubject（真实主题角色）：实现了 Subject 接口，是真正的业务实现类，代理对象通过它来完成实际的工作。
Proxy（代理角色）：通过实现 Subject 接口，代理对象持有一个真实主题对象的引用，并将对该对象的操作转发给真实主题对象，同时可以在转发前后添加额外的操作。

2. 代理模式的种类

代理模式可以根据使用场景分为几种常见类型：

静态代理：代理类和目标类都在编译时就已经确定，代理类和目标类通常实现相同的接口。
动态代理：在运行时，代理类是动态生成的，通常由框架（如JDK的动态代理、CGLIB）在运行时自动创建。动态代理无需手动编写代理类，减少了大量的代码重复。
虚拟代理：用于对象创建开销较大的场景，代理对象延迟创建真实对象，直到实际需要时才创建它。
远程代理：用于处理分布式系统中的远程对象，代理类负责将方法调用转发给远程服务器上的真实对象。
保护代理：控制对对象的访问权限，可以在访问前进行安全检查或其他操作。

3. 代理模式的应用场景

代理模式适用于以下场景：

延迟加载：对象的创建比较复杂，或者需要大量资源，使用代理对象可以在需要时才创建目标对象。
权限控制：通过代理控制对目标对象的访问，可以进行权限检查、日志记录、访问统计等。
分布式调用：在分布式系统中，代理可以用来控制远程服务的访问。
优化性能：通过代理增加缓存功能，减少重复计算和操作，提高系统性能。

4. 代理模式的示例

静态代理示例：

// 抽象主题
public interface Subject {
    void request();
}

// 真实主题
public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("RealSubject: Processing request...");
    }
}

// 代理类
public class Proxy implements Subject {
    private RealSubject realSubject;

    @Override
    public void request() {
        // 在转发请求之前，可以进行其他操作
        System.out.println("Proxy: Additional operations before request...");

        if (realSubject == null) {
            realSubject = new RealSubject();  // 懒加载
        }

        realSubject.request();  // 转发请求给真实主题

        // 在转发请求之后，可以进行其他操作
        System.out.println("Proxy: Additional operations after request...");
    }
}

// 测试
public class ProxyPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new Proxy();
        subject.request();
    }
}

输出：

Proxy: Additional operations before request...
RealSubject: Processing request...
Proxy: Additional operations after request...

5. 动态代理示例（使用JDK代理）

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

// 抽象主题
public interface Subject {
    void request();
}

// 真实主题
public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("RealSubject: Processing request...");
    }
}

// 动态代理类
public class ProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Proxy: Additional operations before request...");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("Proxy: Additional operations after request...");
        return result;
    }
}

// 测试
public class ProxyPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
        Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
                realSubject.getClass().getClassLoader(),
                new Class[]{Subject.class},
                new ProxyHandler(realSubject)
        );
        proxy.request();
    }
}

输出：

Proxy: Additional operations before request...
RealSubject: Processing request...
Proxy: Additional operations after request...

总结

代理模式通过引入代理对象来控制对目标对象的访问。通过这种模式，我们可以在不改变目标对象代码的情况下，增强目标对象的功能。代理模式不仅可以用于延迟加载、权限控制、分布式调用等多种场景，还能够优化性能，避免对目标对象的过度使用。在Java中，代理模式可以通过静态代理和动态代理（如JDK动态代理、CGLIB代理）来实现，满足不同需求的灵活性。

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