Java设计模式之结构型模式（代理模式）介绍与说明

一、代理模式的核心概念

1. 定义
   代理模式为对象提供一个代理（或占位符），通过代理对象控制对目标对象的访问，实现权限控制、功能增强或延迟加载等需求。例如，生活中通过中介购房，避免直接与房主接触，即为代理模式的典型应用。

2. 核心作用

   • 隔离客户端与目标对象：客户端不直接操作目标对象，降低耦合度。
   • 功能增强：在调用目标方法前后添加日志、权限校验、缓存等逻辑。
   • 控制访问：如远程调用、安全权限过滤、延迟加载等场景。

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二、代理模式的结构

代理模式通常包含以下角色：

1. 抽象主题（Subject）
   定义目标对象和代理对象的公共接口，确保两者具有相同的调用方式。例如，定义一个Subject接口，声明request()方法。

2. 真实主题（RealSubject）
   实现抽象主题的接口，完成实际业务逻辑。例如，RealSubject类实现request()方法处理核心功能。

3. 代理（Proxy）
   实现抽象主题接口，持有真实主题的引用，并在调用其方法前后添加额外逻辑。例如，代理类Proxy在调用realSubject.request()前执行权限检查，之后记录日志。

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三、代理模式的类型

根据代理对象的生成时机和实现方式，代理模式分为以下两种主要类型：

1. 静态代理

• 实现方式：在编译时生成代理类，需手动编写代理代码。代理类与目标类实现相同的接口，并通过组合持有目标对象的引用。
• 优点：实现简单，逻辑清晰。
• 缺点：代码冗余，若接口变更需同步修改代理类。
• 示例：

  public class Proxy implements Subject {
      private RealSubject realSubject;
      public Proxy(RealSubject realSubject) { this.realSubject = realSubject; }
      @Override
      public void request() {
          before(); // 预处理逻辑
          realSubject.request();
          after(); // 后处理逻辑
      }
  }
  

2. 动态代理

• 实现方式：在运行时动态生成代理类，分为两种实现：
  • JDK动态代理：基于java.lang.reflect.Proxy类，要求目标类实现接口。
  • CGLIB动态代理：通过继承目标类生成子类代理，无需接口，但不能代理final类或方法。
• 优点：灵活高效，减少代码冗余。
• 缺点：性能稍低，需处理反射开销。
• 示例（JDK动态代理）：

  InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(target);
  Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
      target.getClass().getClassLoader(),
      target.getClass().getInterfaces(),
      handler
  );
  

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四、代理模式的应用场景

1. 远程代理（Remote Proxy）
   隐藏远程服务调用细节，如通过代理对象处理网络通信和序列化。

2. 虚拟代理（Virtual Proxy）
   延迟加载大对象，例如图片预加载时先显示占位符，加载完成后替换为真实资源。

3. 安全代理（Protection Proxy）
   在访问目标对象前进行权限校验，如Spring Security中的AOP权限控制。

4. 缓存代理（Cache Proxy）
   缓存高频调用结果，减少重复计算或数据库查询。

5. 日志与事务代理
   在方法调用前后记录日志或管理事务，如Spring AOP的事务增强。

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五、优缺点分析

优点	缺点
降低系统耦合度，提高扩展性	增加系统复杂度，引入额外类
功能增强灵活（如日志、缓存）	可能引入性能开销（动态代理）
隔离客户端与目标对象变更	静态代理代码冗余

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六、实际应用案例

1. Spring AOP
   Spring框架通过动态代理实现AOP，如事务管理、日志记录等功能。
2. 数据库连接池
   代理对象管理数据库连接，避免频繁创建和销毁连接。
3. 远程服务调用（RPC）
   代理对象封装网络通信细节，客户端透明调用远程服务。

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总结

代理模式通过引入中间层，实现了对目标对象的控制与增强，是解决复杂系统中访问控制和功能扩展的经典方案。静态代理适用于简单场景，而动态代理（尤其是JDK和CGLIB）在Spring等框架中广泛应用，成为企业级开发的基石。