跟着GPT学设计模式之代理模式

跟着GPT学设计模式

引言

代理模式（Proxy Design Pattern）在不改变原始类（或叫被代理类）代码的情况下，通过引入代理类来给原始类附加功能。

代理模式的关键角色包括：

  • 抽象主题（Subject）：定义了目标对象和代理对象的共同接口，这样一来在任何可以使用目标对象的地方都可以使用代理对象。
  • 目标对象（Real Subject）：也称为被代理对象，是具体业务逻辑的实际执行者。
  • 代理对象（Proxy）：负责代理目标对象，它持有对目标对象的引用，并在其自身的方法中调用目标对象的方法，同时还可以在调用前后进行一些其他的操作。

应用场景

代理模式可以应用于许多场景，以下是几个常见的应用场景：

  • 远程代理（Remote Proxy）：代理模式可以用来在客户端和远程对象之间建立代理对象，隐藏了实际的网络通信细节。客户端通过代理对象调用远程对象的方法，而无需关心网络通信的具体实现。
  • 虚拟代理（Virtual Proxy）：代理模式可以用来延迟加载资源密集或耗时的对象，只有当真正需要使用这些对象时，才会创建并加载真实的对象。虚拟代理可以在一定程度上提升系统性能和响应速度。
  • 安全代理（Protection Proxy）：代理模式可以用来控制对敏感对象的访问权限。代理对象可以在调用目标对象方法之前检查权限，如果没有足够的权限，则不允许访问。
  • 缓存代理（Caching Proxy）：代理模式可以用来缓存目标对象的计算结果，当相同的请求再次到达时，可以直接返回缓存的结果，避免重复计算，提高系统性能。
  • 日志记录代理（Logging Proxy）：代理模式可以在目标对象的方法执行前后进行日志记录，用于跟踪和调试系统运行过程中的操作。
  • AOP（面向切面编程）：代理模式是实现AOP的基础，可以通过代理对象在目标对象的方法执行前后插入切面逻辑，例如日志、事务管理等。

需要注意的是，代理模式并非适用于所有情况。在某些场景下，代理模式可能引入额外的复杂性和性能开销，需要根据具体问题和需求来决定是否使用代理模式。

编程示例

代理模式的实现方式有多种，常见的有静态代理和动态代理两种形式：

  • 静态代理：在编译时期就已经确定代理关系，代理类和目标类的关系在代码中明确指定。
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// 抽象主题
public interface Subject {
    void request();
}

// 目标对象
@Slf4j
public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        // 具体业务逻辑
        LOGGER.info("开始处理请求");
    }
}

@Slf4j
public class Proxy implements Subject {
    private Subject realSubject;

    public Proxy(Subject realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }

    @Override
    public void request() {
        LOGGER.info("前置处理逻辑");
        // 执行一些额外的操作
        realSubject.request();
        // 执行一些额外的操作
        LOGGER.info("后置处理逻辑");
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Subject realSubject = new RealSubject();  // 创建目标对象
        Subject proxy = new Proxy(realSubject);  // 创建代理对象

        proxy.request();  // 通过代理对象调用目标对象的方法
    }
}
  • 动态代理：在运行时动态生成代理类，无需提前编写代理类。Java 中的动态代理主要通过 java.lang.reflect.Proxy 类和 java.lang.reflect.InvocationHandler 接口实现。
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// 抽象主题
public interface Subject {
    void request();
}

// 目标对象
@Slf4j
public class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        // 具体业务逻辑
        LOGGER.info("开始处理请求");
    }
}
// InvocationHandler 实现类
public class DynamicProxy implements InvocationHandler {
    private Object target;

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 执行一些额外的操作
        LOGGER.info("前置处理逻辑");
        Object result = method.invoke(target, args);
        // 执行一些额外的操作
        LOGGER.info("后置处理逻辑");
        return result;
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Subject realSubject = new RealSubject();  // 创建目标对象

        InvocationHandler handler = new DynamicProxy(realSubject);  // 创建 InvocationHandler 实现类
        Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
            realSubject.getClass().getClassLoader(),
            realSubject.getClass().getInterfaces(),
            handler
        );  // 创建动态代理对象

        proxy.request();  // 通过代理对象调用目标对象的方法
    }
}

以上内容基于GPT创建和整理。

参考

关于作者

来自一线全栈程序员nine的八年探索与实践，持续迭代中。欢迎关注“雨林寻北”或添加个人卫星codetrend（备注技术）。