【設計模式（12）】結構型模式之代理模式

阿新 • • 發佈：2020-10-29

個人學習筆記分享，當前能力有限，請勿貶低，菜鳥互學，大佬繞道

如有勘誤，歡迎指出和討論，本文後期也會進行修正和補充

前言

“中介”這個職業大家都知道，比如買房租房，我們一般是與中介進行交流、看房、議價等等，甚至我上一次租的房住了一年都沒見過房東，同理房東也沒見過我。。。

還有譬如買火車票並不需要去火車站，在攜程或者12306app上就可以購買；訂酒店通過美團或者攜程也能夠完成，並不需要本人去酒店；還有瀏覽那些“不存在”的網站的時候，我們需要“梯子“等等

以租房中介來說，一方面他是我的中介，代替我去跟房東談價格談房屋配置，談妥之前房東並不知道我是誰，相當於我的代理。

另一方面他也是房東的中介，代替房東跟我談價格談合同，談妥之前房東同樣不知道我是誰，相當於房東的代理。

而且在代理的過程中，並不一定會原話轉達給對方，大概率會做一些小的變動，以促成合同的完成。這是他的能力範圍內的事情，當然會怎麼做看個人咯。

說到底，之所以需要中介，是因為我們不想或者不能直接訪問目標物件。

代理模式的定義：由於某些原因需要給某物件提供一個代理以控制對該物件的訪問。

這時，訪問物件不適合或者不能直接引用目標物件，代理物件作為訪問物件和目標物件之間的中介。

1.介紹

使用目的：為其他物件提供一種代理以控制對這個物件的訪問

使用時機：需要在訪問一個類時新增一些控制

解決問題：由於某些原因客戶端不能或者不想要直接訪問目標物件

實現方法：新增中間層，用於實現與被代理類組合。客戶端訪問中間層，以間接訪問被代理類

應用例項：

Windows系統的快捷方式
機票、車票、酒店等代售點
房屋中介、職務中介等
spring中的aop（面向切面程式設計）

優點：

客戶端不能直接訪問目標物件，可以保護目標物件，提高安全性
客戶端與目標物件解耦，職責清晰，也提高了程式的擴充套件性
代理可以擴充套件目標物件的功能

缺點：

代理模式需要在系統中新增類，提高了系統體積
客戶端和目標物件中增加了代理物件，會一定程度上降低執行速度
實現代理模式需要額外的工作，有些代理模式的實現非常複雜

使用場景：按職責來劃分，通常有以下使用場景

說來話長，不多贅述

遠端代理
虛擬代理
Copy-on-Write 代理
保護（Protect or Access）代理

Cache代理
防火牆（Firewall）代理
同步化（Synchronization）代理
智慧引用（Smart Reference）代理

2.結構

代理模式的主要角色如下

抽象主題（Subject）類：通過介面或抽象類宣告真實主題和代理物件實現的業務方法。
真實主題（Real Subject）類：實現了抽象主題中的具體業務，是代理物件所代表的真實物件，是最終要引用的物件。
代理（Proxy）類：提供了與真實主題相同的介面，其內部含有對真實主題的引用，它可以訪問、控制或擴充套件真實主題的功能。
代理類和真實主題類都需要實現介面抽象主題類，以保證其對外介面一致
客戶端呼叫代理類中的介面，實際上是對真實主題類中方法加上前置後置處理後的方法，但仍然需要呼叫真實主題類的方法
代理類需要持有一個真實主題類物件，以呼叫其中的目標方法

3.實現步驟

定義抽象主題介面

interface Subject {
    void Request();
}

定義真實主體類，實現抽象主題介面

class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void Request() {
        System.out.println("訪問真實主題方法...");
    }
}

定義代理類，實現抽象主題介面，並持有一個真實主題物件

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("訪問真實主題之前的預處理。");
    }

    private void postRequest() {
        System.out.println("訪問真實主題之後的後續處理。");
    }
}

需要持有一個真實主題物件，構造這個物件的時間可以按照業務處理，一般有下面3種情況

寫在代理類建構函式中，構造代理類的同時構造真實主題物件

寫在介面中，呼叫介面時檢查是否已構造，沒有則此時構造

在客戶端中構造真實主題物件，通過代理類的建構函式傳入代理類

完整程式碼

package com.company.test.proxy;

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

//真實主題
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void Request() {
        System.out.println("訪問真實主題方法...");
    }
}

//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("訪問真實主題之前的預處理。");
    }

    private void postRequest() {
        System.out.println("訪問真實主題之後的後續處理。");
    }
}

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

執行結果

4.正向代理與反向代理

都是代理，一個正一個反，那麼到底是是啥反了？答案是代理的物件反了

通常說三個角色，客戶端—代理—服務端

正向代理是代理客戶端，隱藏客戶端的真實身份

如VPN，VPN伺服器會代替我們去訪問目標網站。對於目標網站而言，互動的物件是代理，他並不知道代理的背後是誰，甚至不知道是不是代理。

目的正是讓服務端不知道是誰在訪問。
反向代理是代理服務端，隱藏服務端的真實身份

如10086或者10010客服熱線，我們撥的同一個電話，但是對面的人大概率每次都不一樣，但他們都會說自己是客服，實際上我們也不關心是誰，我們只關心能不能解決自己的問題。

很顯然客服不止一個，我們撥過去後系統會選擇空閒的客服接線給我們，以保證不會出現長時間排隊的情況。

雖然代理了服務端，隱藏其身份，但這個不是目的。

目的是讓代理去選擇合適的服務端，只是沒打算告知客戶端罷了。對客戶端而言，互動物件是代理，並不知道代理的物件是誰

正向代理代理的物件是客戶端，反向代理代理的物件是服務端

主要是用在伺服器層面的，為了避免偏題，此處不再贅述，有興趣的可以去這兩個地方看看，講得不錯

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

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

5.靜態代理與動態代理

上述步驟就是靜態代理，但存在以下缺陷

代理主題是為真實主題專門配備的，因此是一對一的關係，且使用同一個介面進行規範。

因此代理主題必須基於已有的真實主題，每新增一個真實主題需要新增一個代理主題。

動態代理的出現則是為了解決這種缺陷

動態代理利用反射機制在執行時建立代理類，客戶端呼叫代理來執行服務端方法，因此一個代理類適用於所有服務端。

package com.company.test.invocation;

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

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

//真實主題
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void Request(String s) {
        System.out.println("訪問真實主題方法...");
    }
}

//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?");
    }
}

通過這樣的處理方式，我們將subject託管給ProxyHandler代理。

我們可以在invoke方法中進行前置處理，後置處理，甚至修改引數（args），或者直接丟擲異常

實際使用的過程中，我們通常使用AOP（面向切面程式設計）以註解的方式進行代理，有興趣的可以看看之前我整理的JWT的自定義切面攔截器

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