代理模式

描述

代理模式：一个类代表另一个类的功能

听起来很抽象，举几个简单直观的例子：windows中的快捷方式就是很形象的代理模式；现如今我们都用手机客户端网上买火车票，实际上网上客户端就是一个代理，他没有实际功能，只是负责在乘客和中国铁路局之间交互传递信息，那么这个手机客户端就是个代理，实际上处理业务的还是中国铁路局。

使用场景：当我们想对某个类的访问加一些控制时就可以用代理模式。

实例代码

interface Printer {
   void print();
}
class ConsolePrinter implements Printer {
   private String fileName;

   public ConsolePrinter(String fileName){
      this.fileName = fileName;
   }
   @Override
   public void print() {
      System.out.println("Displaying " + fileName);
   }
}
class ProxyPrinter implements Printer{
   private ConsolePrinter consolePrinter;
   private String fileName;

   public ProxyPrinter(String fileName){
      this.fileName = fileName;
   }

   @Override
   public void print() {
      if(consolePrinter == null){
         consolePrinter = new ConsolePrinter(fileName);
      }
      consolePrinter.print();
   }
}
public class Main {
  
   public static void main(String[] args) {
      Printer image = new ProxyPrinter("test");
      image.print();   
   }
}

输出结果：

静态代理与动态代理

通过以上介绍可知，Proxy代理类目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类负责为委托类预处理消息。很简单的例子：为执行某类对象都加上访问日志，那么就要让这个类价格已代理类。

为了保持行为的一致性，代理类和委托类通常会实现相同的接口，所以在访问者看来两者没有丝毫的区别。通过代理类这中间一层，能有效控制对委托类对象的直接访问，也可以很好地隐藏和保护委托类对象，同时也为实施不同控制策略预留了空间，从而在设计上获得了更大的灵活性。

按照代理类的创建时期，分为两种：

静态：由程序员创建代理类或特定工具自动生成源代码再对其编译。在程序运行前代理类的.class文件就已经存在了。

动态：在程序运行时运用反射机制动态创建而成。

下面逐一介绍一下：

静态代理

静态代理通常由程序员自己编写，代理类和为拖类必须继承同一个接口，这样才能方便的代理。而且代理类和委托类要有相同的组成结构，只不过代理类会有一个父类接口的成员，这样方便获取目标对象，写代理过程。说起来比较抽象，看下边的实例：

公共接口如下：

public interface UserManager {
	public void addUser(String userId, String userName);
}

下面实现静态代理

委托类：

public class UserManagerImpl implements UserManager {  
  
    @Override  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.addUser");  
    }  
}  

静态代理类：

public class UserManagerImplProxy implements UserManager {  
  
    // 目标对象  
    private UserManager userManager;  
    // 通过构造方法传入目标对象  
    public UserManagerImplProxy(UserManager userManager){  
        this.userManager=userManager;  
    }  
    @Override  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        try{  
                //添加打印日志的功能  
                //开始添加用户  
                System.out.println("start-->addUser()");  
                userManager.addUser(userId, userName);  
                //添加用户成功  
                System.out.println("success-->addUser()");  
            }catch(Exception e){  
                //添加用户失败  
                System.out.println("error-->addUser()");  
            }  
    }     
}  

客户端：

public class Client {  
  
    public static void main(String[] args){  
        //UserManager userManager=new UserManagerImpl();  
        UserManager userManager=new UserManagerImplProxy(new UserManagerImpl());  
        userManager.addUser("1111", "张三");  
    }  
}

优点：

代理使客户端不需要知道实现类是什么，怎么做的，而客户端只需知道代理即可（解耦合），对于如上的客户端代码，newUserManagerImpl()可以应用工厂将它隐藏，如上只是举个例子而已。

缺点：

1）代理类和委托类实现了相同的接口，代理类通过委托类实现了相同的方法。这样就出现了大量的代码重复。如果接口增加一个方法，除了所有实现类需要实现这个方法外，所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。

2）代理对象只服务于一种类型的对象，如果要服务多类型的对象。势必要为每一种对象都进行代理，静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了。如上的代码是只为UserManager类的访问提供了代理，但是如果还要为其他类如Department类提供代理的话，就需要我们再次添加代理Department的代理类。

举例说明：代理可以对实现类进行统一的管理，如在调用具体实现类之前，需要打印日志等信息，这样我们只需要添加一个代理类，在代理类中添加打印日志的功能，然后调用实现类，这样就避免了修改具体实现类。满足我们所说的开闭原则。但是如果想让每个实现类都添加打印日志的功能的话，就需要添加多个代理类，以及代理类中各个方法都需要添加打印日志功能（如上的代理方法中删除，修改，以及查询都需要添加上打印日志的功能）

即静态代理类只能为特定的接口(Service)服务。如想要为多个接口服务则需要建立很多个代理类。

动态代理

鉴于静态代理对统一代理需求的无力感，引入了动态代理的概念和功能。在上面的示例中，一个代理只能代理一种类型，而且是在编译器就已经确定被代理的对象。而动态代理是在运行时，通过反射机制实现动态代理（反射机制太强大了^_^），并且能够代理各种类型的对象。

要实现动态代理，就需要java.lang.reflect.InvocationHandler接口和 java.lang.reflect.Proxy 类的支持

同样的例子，上边静态代理的功能要用动态代理实现，看下边代码：

委托类：

public class UserManagerImpl implements UserManager {  
  
    @Override  
    public void addUser(String userId, String userName) {  
        System.out.println("UserManagerImpl.addUser");  
    }  
  
}  

动态代理类：

//动态代理类只能代理接口（不支持抽象类），代理类都需要实现InvocationHandler类，实现invoke方法。该invoke方法就是调用被代理接口的所有方法时需要调用的，该invoke方法返回的值是被代理接口的一个实现类  
     
public class LogHandler implements InvocationHandler {  
  
    // 目标对象  
    private Object targetObject;  
    //绑定关系，也就是关联到哪个接口（与具体的实现类绑定）的哪些方法将被调用时，执行invoke方法。              
    public Object newProxyInstance(Object targetObject){  
        this.targetObject=targetObject;  
        //该方法用于为指定类装载器、一组接口及调用处理器生成动态代理类实例    
        //第一个参数指定产生代理对象的类加载器，需要将其指定为和目标对象同一个类加载器  
        //第二个参数要实现和目标对象一样的接口，所以只需要拿到目标对象的实现接口  
        //第三个参数表明这些被拦截的方法在被拦截时需要执行哪个InvocationHandler的invoke方法  
        //根据传入的目标返回一个代理对象  
        return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),  
                targetObject.getClass().getInterfaces(),this);  
    }  
    @Override  
    //关联的这个实现类的方法被调用时将被执行  
    /*InvocationHandler接口的方法，proxy表示代理，method表示原对象被调用的方法，args表示方法的参数*/  
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)  
            throws Throwable {  
        System.out.println("start-->>");  
        for(int i=0;i<args.length;i++){  
            System.out.println(args[i]);  
        }  
        Object ret=null;  
        try{  
            /*原对象方法调用前处理日志信息*/  
            System.out.println("satrt-->>");  
              
            //调用目标方法  
            ret=method.invoke(targetObject, args);  
            /*原对象方法调用后处理日志信息*/  
            System.out.println("success-->>");  
        }catch(Exception e){  
            e.printStackTrace();  
            System.out.println("error-->>");  
            throw e;  
        }  
        return ret;  
    }  
}  

被代理对象targetObject通过参数传递进来，我们通过targetObject.getClass().getClassLoader()获取ClassLoader对象，然后通过targetObject.getClass().getInterfaces()获取它实现的所有接口，然后将targetObject包装到实现了InvocationHandler接口的LogHandler对象中。通过newProxyInstance函数我们就获得了一个动态代理对象。

客户端：

public class Client {  
  
    public static void main(String[] args){  
        LogHandler logHandler=new LogHandler();  
        UserManager userManager=(UserManager)logHandler.newProxyInstance(new UserManagerImpl());  
        //UserManager userManager=new UserManagerImpl();  
        userManager.addUser("1111", "张三");  
    }  
}  

可以看到，我们可以通过LogHandler代理不同类型的对象，如果我们把对外的接口都通过动态代理来实现，那么所有的函数调用最终都会经过invoke函数的转发，因此我们就可以在这里做一些自己想做的操作，比如日志系统、事务、拦截器、权限控制等。这也就是AOP(面向切面编程)的基本原理。

代码来源：特别感谢 w3school java设计模式之代理模式

声明2：本项目关于静态代理和动态代理的内容大部分转载自：https://www.cnblogs.com/baizhanshi/p/6611164.html