【设计模式】第七章：代理模式详解及应用案例

news2024/12/23 20:03:15

系列文章

【设计模式】七大设计原则
【设计模式】第一章：单例模式
【设计模式】第二章：工厂模式
【设计模式】第三章：建造者模式
【设计模式】第四章：原型模式
【设计模式】第五章：适配器模式
【设计模式】第六章：装饰器模式
【设计模式】第七章：代理模式
【设计模式】第八章：桥接模式
【设计模式】第九章：外观模式 / 门面模式
【设计模式】第十章：组合模式
【设计模式】第十一章：享元模式
【设计模式】第十二章：观察者模式
【设计模式】第十三章：模板方法模式
【设计模式】第十四章：策略模式
【设计模式】第十五章：责任链模式
【设计模式】第十六章：迭代器模式
【设计模式】第十七章：状态模式
【设计模式】第十八章：备忘录模式
【设计模式】第十九章：访问者模式
【设计模式】第二十章：解释器模式
【设计模式】第二十一章：命令模式
【设计模式】第二十二章：中介者模式

文章目录

系列文章
一、定义
二、角色分类
三、UML图
四、实现方式
- 需求分析
- 具体实现
- - **简单实现**
  - **动态代理**
五、应用场景
六、优缺点
- **优点**
- 缺点

一、定义

摘自百度百科： 所谓的代理者是指一个类别可以作为其它东西的接口。代理者可以作任何东西的接口：网上连接、存储器中的大对象、文件或其它昂贵或无法复制的资源。

二、角色分类

抽象主题角色（Subject）

定义了代理角色和真实主题角色的共同接口，代理角色通过该接口调用真实主题角色的方法。

真实主题角色（Real Subject）

实现了抽象主题角色的接口，代表真实的业务对象。

代理角色（Proxy）

实现了抽象主题角色定义的接口，并持有真实主题角色的引用，代表了真实主题角色的代理。在代理角色中，可以添加额外的功能，如记录日志、权限控制等，而这些功能并不是真实主题角色本身所具备的功能

客户（Client）

具体调用代理者的角色

三、UML图

UML

四、实现方式

需求分析

假如我们有一个这样的场景：我们想要去看电影，但是我们嫌麻烦不想去电影院排队买票，这时候我们可以选择第三方的平台来买票，并且代理会为我们处理一切的购票相关的事务，包括选座、付款等。其实这种模式就相当于我们设计模式中的代理模式，其代理第三方平台，接下来我们用代码来实现一下这个业务。

具体实现

简单实现

抽象主题角色（Subject）

public interface Subject {
  void request();
}

真实主题角色（Real Subject）

public class RealSubject implements Subject {
  public void request() {
    System.out.println("RealSubject: 处理请求中");
  }
}

代理角色（Proxy）

public class Proxy implements Subject {
  private RealSubject realSubject;

  public void request() {
    if (null == realSubject) {
      realSubject = new RealSubject();
    }
    preRequest();
    realSubject.request();
    postRequest();
  }

  private void preRequest() {
    System.out.println("Proxy: 请求前执行逻辑");
  }

  private void postRequest() {
    System.out.println("Proxy: 请求后执行逻辑");
  }
}

客户角色（Client）

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

运行结果

Proxy：请求前执行逻辑
RealSubject: 处理请求中
Proxy: 请求后处理逻辑

动态代理

我们有一个接口 Subject 和其一个实现类 RealSubject，我们要使用JDK的动态代理来生成一个代理对象Proxy，代理对象的调用会转发给RealSubject对象。

抽象主题角色（Subject）

public interface Subject {
  void request();
}

真实主题角色（Real Subject）

public class RealSubject implements Subject {
  @Override
  public void request() {
    System.out.println("RealSubject: 处理请求中");
  }
}

动态代理角色（DynamicProxy）

public class DynamicProxy implements InvocationHandler {
  private Object realObject;

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

  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    // 调用前执行
    System.out.println("DynamicProxy: 请求后执行逻辑");

    // 执行实际方法
    Object result = method.invoke(realObject, args);

    // 调用后执行
    System.out.println("DynamicProxy: 请求后执行逻辑");

    return result;
  }
}

客户角色（Client）

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建被代理对象
    RealSubject realSubject = new RealSubject();

    // 创建代理对象
    Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
      realSubject.getClass().getClassLoader,
      realSubject.getClass().getInterfaces(),
      new DynamicProxy(realSubject)
    );

    // 调用代理对象的方法
    proxy.request();
  }
}

运行结果

DynamicProxy: 请求前执行逻辑
RealSubject: 处理请求中
DynamicProxy: 请求后执行逻辑

在上述代码中，RealSubject表示真实的业务实现类，DynamicProxy表示动态代理类，Client表示客户端。我们通过创建RealSubject对象，然后创建一个代理对象proxy来访问RealSubject。

在代理对象中，我们实现了InvocationHandler接口，并重写了其中的invoke()方法，在调用代理对象的方法时，invoke()方法会被自动调用。在invoke()方法中，我们可以进行一些额外的操作，比如在调用实际对象的方法前后添加日志等。

使用Proxy.newProxyInstance()方法来创建代理对象。该方法需要传入三个参数：ClassLoader对象，Class对象数组和InvocationHandler对象。其中，ClassLoader对象用于加载代理类，Class对象数组表示代理类需要实现的接口列表，InvocationHandler对象用于处理代理对象的方法调用。

五、应用场景

以下部分内容摘自菜鸟教程

意图： 为其他对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问。

主要解决： 解决了在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

何时使用： 想在访问一个类时做一些控制。

如何解决： 增加中间层。

关键代码： 实现与被代理类组合。

应用实例：

Windows中的快捷方式
猪八戒去找高翠兰，结果却是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒在访问高翠兰的时候看不出来这个是悟空，所以此时孙悟空是高翠兰的代理类
买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点
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Spring AOP

适用场景：

按职责划分通常有以下场景：