Java面試知識點（七十九）設計模式之代理模式（上）

一、定義

1.什麼是代理模式

• 代理（Proxy）模式是結構型的設計模式之一，它可以爲其他對象提供一種代理（Proxy）以控制對這個對象的訪問。

• 所謂代理，是指具有與被代理的對象具有相同的接口的類，客戶端必須通過代理與被代理的目標類交互，而代理一般在交互的過程中（交互前後），進行某些特別的處理。

• 通俗的來講代理模式就是我們生活中常見的中介或者代理人，比如我們想要買房子或者買車，自己弄太麻煩，就可以找一箇中介，幫我全部打理好；或者父母是孩子的代理人，有些事情是需要父母出面代理孩子完成。

2.爲什麼要用代理模式

• 中介隔離作用：在某些情況下，一個客戶類不想或者不能直接引用一個委託對象，而代理類對象可以在客戶類和委託對象之間起到中介的作用，其特徵是代理類和委託類實現相同的接口。
• 開閉原則，增加功能：代理類除了是客戶類和委託類的中介之外，我們還可以通過給代理類增加額外的功能來擴展委託類的功能，這樣做我們只需要修改代理類而不需要再修改委託類，符合代碼設計的開閉原則。

3.參與角色

• 抽象主題（Subject）：真實主題與代理主題的共同接口。

• 真實主題（RealSubject）：實現抽象主題，定義真實主題所要實現的業務邏輯，供代理主題調用。

• 代理主題（Proxy）：實現抽象主題，是真實主題的代理。通過真實主題的業務邏輯方法來實現抽象方法，並可以附加自己的操作。

4.應用場景

• 需要控制對目標對象的訪問。

• 需要對目標對象進行方法增強。如：添加日誌記錄，計算耗時等。

• 需要延遲加載目標對象。

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代理又分爲靜態代理和動態代理，我們以孩子交學費爲例

二、靜態代理

【抽象主題】

package designpatterns.proxy;

public interface IChild {
    void money();
    void school();
}

【真實主題】

package designpatterns.proxy;

public class Child implements IChild {
    @Override
    public void money() {
        System.out.println("娃娃去交錢");
    }

    @Override
    public void school() {
        System.out.println("娃娃去上學");
    }
}

【代理主題】

package designpatterns.proxy;

public class Parent implements IChild {

    private IChild child;

    public Parent(IChild child) {
        this.child = child;
    }

    @Override
    public void money() {
        System.out.println("父母去交錢");
    }

    @Override
    public void school() {
        child.school();
    }
}

【測試環境】

package designpatterns.proxy;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        IChild child = new Child();
        IChild proxy = new Parent(child);
        proxy.money();
        proxy.school();
    }
}

【運行結果】

父母去交錢
娃娃去上學

注意：在代理主題中引入的對象是抽象主題類而不是真實主題類。

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三、動態代理

動態代理的實現手段：JDK 自帶的 Proxy 類、CGlib、Javaassist 等。

1.Proxy類實現動態代理

抽象主題和真實主題不變

【代理處理類】

package designpatterns.proxy;

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

public class ChildHandle implements InvocationHandler {

    private IChild child;

    public ChildHandle(IChild child) {
        this.child = child;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object obj = null;

        /**
         *  method.getName()是獲得抽象主題的方法，通過多態定位到具體實現類
         *  當在生產環境進行調用的時候，根據不同的方法名執行不同的方法
         * */
        if ("school".equals(method.getName())) {
            obj = method.invoke(child,args);
        }

        if ("money".equals(method.getName())) {
            System.out.println("父母交學費");
        }

        return obj;
    }
}

【測試環境】

package designpatterns.proxy;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Dynamic {
    public static void main(String[] args) {
        IChild child = new Child();
        ChildHandle handler = new ChildHandle(child);

        // 代理模式
        IChild proxy = (IChild) Proxy.newProxyInstance(
                child.getClass().getClassLoader(),
                child.getClass().getInterfaces(),
                handler);
		// 這裏的方法調用，對用的就是ChildHandle類中invoke方法中method.getName()所得到得內容
        proxy.money();
        proxy.school();
    }
}

【運行結果】

父母交學費
娃娃去上學

注意 Proxy.newProxyInstance() 方 法接受三個參數：

• ClassLoader loader: 指定當前目標對象使用的類加載器，獲取加載器的方法是固定的
• Class<?>[] interfaces: 指定目標對 象實現的接口的類型，使用泛型方式確認類型
• InvocationHandler:指定動態處理器，執行目標對象的方法時，會觸發事件處理器的方法

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關於proxy動態代理的個人理解：proxy動態代理的InvocationHandler 接口就類似多線程的runnable接口，而invoke方法就相當於run方法，多線程的邏輯寫在run方法中，而代理模式中需要實現的邏輯是寫在invoke方法中，而通過java反射，又可以在運行的時候獲取抽象主題和真實主題的方法，然後重新實現代理邏輯。實現的方式跟多線程的start方式略有不同，代理是通過不同的方法調用來實現的，代理的類的方式通過invocationHandle的invoke，邏輯已經更改。

總結：雖然相對於靜態代理，動態代理大大減少了我們的開發任務，同時減少了對業務接口的依賴，降低了耦合度。但是還是有一點點小小的遺憾之處，那就是Java 的繼承機制註定了這些動態代理類們無法實現對 class 的動態代理，僅支持 interface 代理。

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