【设计模式（12）】结构型模式之代理模式

个人学习笔记分享，当前能力有限，请勿贬低，菜鸟互学，大佬绕道

如有勘误，欢迎指出和讨论，本文后期也会进行修正和补充


前言

“中介”这个职业大家都知道，比如买房租房，我们一般是与中介进行交流、看房、议价等等，甚至我上一次租的房住了一年都没见过房东，同理房东也没见过我。。。

还有譬如买火车票并不需要去火车站，在携程或者12306app上就可以购买；订酒店通过美团或者携程也能够完成，并不需要本人去酒店；还有浏览那些“不存在”的网站的时候，我们需要“梯子“等等


以租房中介来说，一方面他是我的中介，代替我去跟房东谈价格谈房屋配置，谈妥之前房东并不知道我是谁，相当于我的代理。

另一方面他也是房东的中介，代替房东跟我谈价格谈合同，谈妥之前房东同样不知道我是谁，相当于房东的代理。

而且在代理的过程中，并不一定会原话转达给对方，大概率会做一些小的变动，以促成合同的完成。这是他的能力范围内的事情，当然会怎么做看个人咯。


说到底，之所以需要中介，是因为我们不想或者不能直接访问目标对象。


代理模式的定义：由于某些原因需要给某对象提供一个代理以控制对该对象的访问。

这时，访问对象不适合或者不能直接引用目标对象，代理对象作为访问对象和目标对象之间的中介。


1.介绍

使用目的：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问

使用时机：需要在访问一个类时添加一些控制

解决问题：由于某些原因客户端不能或者不想要直接访问目标对象

实现方法：添加中间层，用于实现与被代理类组合。客户端访问中间层，以间接访问被代理类

应用实例：

  • Windows系统的快捷方式
  • 机票、车票、酒店等代售点
  • 房屋中介、职务中介等
  • spring中的aop（面向切面编程）

优点：

  • 客户端不能直接访问目标对象，可以保护目标对象，提高安全性
  • 客户端与目标对象解耦，职责清晰，也提高了程序的扩展性
  • 代理可以扩展目标对象的功能

缺点：

  • 代理模式需要在系统中新增类，提高了系统体积
  • 客户端和目标对象中增加了代理对象，会一定程度上降低执行速度
  • 实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂

使用场景：按职责来划分，通常有以下使用场景

说来话长，不多赘述

  • 远程代理
  • 虚拟代理
  • Copy-on-Write 代理
  • 保护（Protect or Access）代理
  • Cache代理
  • 防火墙（Firewall）代理
  • 同步化（Synchronization）代理
  • 智能引用（Smart Reference）代理

2.结构

代理模式的主要角色如下

  • 抽象主题（Subject）类：通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。

  • 真实主题（Real Subject）类：实现了抽象主题中的具体业务，是代理对象所代表的真实对象，是最终要引用的对象。

  • 代理（Proxy）类：提供了与真实主题相同的接口，其内部含有对真实主题的引用，它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。image-20201029115801546

  • 代理类和真实主题类都需要实现接口抽象主题类，以保证其对外接口一致

  • 客户端调用代理类中的接口，实际上是对真实主题类中方法加上前置后置处理后的方法，但仍然需要调用真实主题类的方法

  • 代理类需要持有一个真实主题类对象，以调用其中的目标方法


3.实现步骤

  1. 定义抽象主题接口

    interface Subject {
    void Request();
}

  2. 定义真实主体类，实现抽象主题接口

    class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void Request() {
        System.out.println("访问真实主题方法...");
    }
}

  3. 定义代理类，实现抽象主题接口，并持有一个真实主题对象

    class Proxy implements Subject {
    private RealSubject realSubject;

    public Proxy() {
        this.realSubject = new RealSubject();
    }

    @Override
    public void Request() {
        preRequest();
        realSubject.Request();
        postRequest();
    }

    private void preRequest() {
        System.out.println("访问真实主题之前的预处理。");
    }

    private void postRequest() {
        System.out.println("访问真实主题之后的后续处理。");
    }
}

    需要持有一个真实主题对象，构造这个对象的时间可以按照业务处理，一般有下面3种情况

    • 写在代理类构造函数中，构造代理类的同时构造真实主题对象
    • 写在接口中，调用接口时检查是否已构造，没有则此时构造
    • 在客户端中构造真实主题对象，通过代理类的构造函数传入代理类

完整代码

package com.company.test.proxy;

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

//真实主题
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void Request() {
        System.out.println("访问真实主题方法...");
    }
}

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

    public Proxy() {
        this.realSubject = new RealSubject();
    }

    @Override
    public void Request() {
        preRequest();
        realSubject.Request();
        postRequest();
    }

    private void preRequest() {
        System.out.println("访问真实主题之前的预处理。");
    }

    private void postRequest() {
        System.out.println("访问真实主题之后的后续处理。");
    }
}

public class ProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Proxy proxy = new Proxy();
        proxy.Request();
    }
}

运行结果

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4.正向代理与反向代理

都是代理，一个正一个反，那么到底是是啥反了？答案是代理的对象反了

通常说三个角色，客户端—代理—服务端

  • 正向代理是代理客户端，隐藏客户端的真实身份

    如VPN，VPN服务器会代替我们去访问目标网站。对于目标网站而言，交互的对象是代理，他并不知道代理的背后是谁，甚至不知道是不是代理。

    目的正是让服务端不知道是谁在访问。

  • 反向代理是代理服务端，隐藏服务端的真实身份

    如10086或者10010客服热线，我们拨的同一个电话，但是对面的人大概率每次都不一样，但他们都会说自己是客服，实际上我们也不关心是谁，我们只关心能不能解决自己的问题。

    很显然客服不止一个，我们拨过去后系统会选择空闲的客服接线给我们，以保证不会出现长时间排队的情况。

    虽然代理了服务端，隐藏其身份，但这个不是目的。

    目的是让代理去选择合适的服务端，只是没打算告知客户端罢了。对客户端而言，交互对象是代理，并不知道代理的对象是谁

正向代理代理的对象是客户端，反向代理代理的对象是服务端

主要是用在服务器层面的，为了避免偏题，此处不再赘述，有兴趣的可以去这两个地方看看，讲得不错

https://blog.csdn.net/lixiangss1993/article/details/87934562

https://www.zhihu.com/question/24723688


5.静态代理与动态代理

上述步骤就是静态代理，但存在以下缺陷

代理主题是为真实主题专门配备的，因此是一对一的关系，且使用同一个接口进行规范。

因此代理主题必须基于已有的真实主题，每新增一个真实主题需要新增一个代理主题。


动态代理的出现则是为了解决这种缺陷

动态代理利用反射机制在运行时创建代理类，客户端调用代理来执行服务端方法，因此一个代理类适用于所有服务端。

package com.company.test.invocation;

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

//抽象主题
interface Subject {
    void Request(String s);
}

//真实主题
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void Request(String s) {
        System.out.println("访问真实主题方法...");
    }
}

//代理
class ProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object object;

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before invoke " + method.getName());
        method.invoke(object, args);
        System.out.println("After invoke " + method.getName());
        return null;
    }
}

public class InvocationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new RealSubject();
        Subject realSubject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(subject.getClass().getClassLoader(), subject.getClass().getInterfaces(), new ProxyHandler(subject));
        realSubject.Request("hello?");
    }
}

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通过这样的处理方式，我们将subject托管给ProxyHandler代理。

我们可以在invoke方法中进行前置处理，后置处理，甚至修改参数（args），或者直接抛出异常

实际使用的过程中，我们通常使用AOP（面向切面编程）以注解的方式进行代理，有兴趣的可以看看之前我整理的JWT的自定义切面拦截器

https://blog.csdn.net/qq_25978501/article/details/108409031


后记

代理模式真要学完可能得几天时间，有空再整理细说吧，先做了解，实战中会遇到不少的，特别是AOP几乎算是面试必问的了


作者：Echo_Ye

WX：Echo_YeZ

Email ：echo_yezi@qq.com

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