设计模式之代理模式（proxy pattern）

代理模式的本质是一个中间件，主要目的是解耦合服务提供者和使用者。使用者通过代理间接的访问服务提供者，便于后者的封装和控制。是一种结构性模式。

1.目的

为外部调用者提供一个访问服务提供者的代理对象。

2.动机

限制对目标对象的直接访问，降低耦合度。

3.优缺点

优点： 

• 低耦合
• 易扩展
• 灵活度高

缺点：

• 间接访问可能会延迟请求相应
• 增加工作量

4.分类

• 静态代理
• 动态代理

　　代理类本身的实现可能并不简单，加上每一个需要代理的对象均均需要实现一个代理类，其工作量本身比较大，易出错。

　　所谓动态代理（DynamicProxy）是指在程序运行时动态的生成对目标对象的访问接口。

　　本文主要介绍前者，关于后者可以参考JDK自带的动态代理。

5.主要用途

代理模式在以下场景比较适用：

     1、远程代理。 2、虚代理。 3、保护代理。4、智能指引代理。5、写时复制(Copy-on-Write)代理。  6、缓存代理。 7、防火墙代理。 8、同步化代理。

6.原理

下面是GoF介绍典型的代理模式UML类图

Subject:

　定义RealSubject对外的接口，且这些接口必须被Proxy实现，这样外部调用proxy的接口最终都被转化为对realsubject的调用。

RealSubject:

　真正的目标对象。

Proxy:

　目标对象的代理，负责控制和管理目标对象，并间接地传递外部对目标对象的访问。

1. Remote Proxy: 对本地的请求以及参数进行序列化，向远程对象发送请求，并对响应结果进行反序列化，将最终结果反馈给调用者；
2. Virtual Proxy: 当目标对象的创建开销比较大的时候，可以使用延迟或者异步的方式创建目标对象；
3. Protection Proxy: 细化对目标对象访问权限的控制；

7.实现

 下面我们使用两个例子来实际体验一下代理模式的应用

网络代理

对于一些国内不能直接访问的网站，合法的使用的网络代理可以实现对目标网站的访问;

定义公共接口类Server:

public interface Server{
    void visit(String url);
}

  代理服务器ProxyServer:

public class ProxyServer implements Server{
 
   private RealServer realServer;
 
   public ProxyServer(String serverName){
      this.realServer = new RealServer(serverName);
   }
 
   @Override
   public void visit(String url) {
      realServer.visit(url);
   }
}

  目标服务器RealServer:

public class RealServer implements Server {
    private String serverName;
    public RealServer(String serverName) {
        this.serverName = serverName;
        System.out.println("This is " + serverName);
    }
    
    @Override
    public void visit(String url) {
        response(url);
    }
    
    private void response(String res) {
        System.out.println("This is response of " + res + " from server:" + serverName);
    }
}

 演示：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Server server = new ProxyServer("www.google.com");
        server.visit("map.google.com");
    }
}

智能指针引用计数

下面使用代理模式简单的模拟指针引用计数问题

接口类Obj:

public interface Obj{
    void GetAttr();
    Obj copy();
    void delete();
}

  智能指针类SmartPointer:

public class SmartPointer implements Obj{
 
   private RealObj realObj;
   private int counter = 1;
 
   public SmartPointer(String objType){
      this.realObj = new RealObj(objType);
   }
   
   @Override
   public void GetAttr() {
       if(counter > 0) {
           realObj.GetAttr();
       }
       System.out.println("Smart Ref: " + counter);
   }
       
    public Obj copy() {
        if(counter > 0) {
            counter += 1;
            return this;
        }
        System.out.println("Invalid Pointer!");
        return null;
    }
    
    public void delete() {
        if(counter > 0) {
            counter -= 1;
            if(0 == counter) {
                realObj = null;
            }
        }
        else {
            System.out.println("Invalid Pointer!");
        }
    }
}

 被引用对象类RealObj:

public class RealObj implements Obj {
    private String objType;
    public RealObj(String objType) {
        this.objType = objType;
        System.out.println("Create Obj: " + objType);
    }
    
    @Override
    public void GetAttr() {
        System.out.println("get attr of real obj " + objType);
    }

    @Override
    public Obj copy() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }

    @Override
    public void delete() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
}

 参考：

GoF《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》

https://www.runoob.com/design-pattern/proxy-pattern.html