設計模式之【代理模式】
設計原則是指導我們程式碼設計的一些經驗總結，也就是“心法”；面向物件就是我們的“武器”；設計模式就是“招式”。
以心法為基礎，以武器運用招式應對複雜的程式設計問題。
我：妹啊，怎麼我看你最近都很忙的樣子？不是換了個輕鬆點的工作嘛？
表妹：是啊，工作是輕鬆點了，但是上下班太遠了，想買輛二手車代步，所以我現在在做功課。
我：我看看...哇，還挺認真的，花了不少時間吧？
表妹：是啊，以前對這方面瞭解比較少，所以現在要做足功課才敢去買。
我：我有個同學是做這方面代理的，我讓他幫你搞定。
表妹：哇，這樣我就省事多啦~
你看，這不就是我們設計模式中的【代理模式】嘛？
為什麼要用代理模式？
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中介隔離作用
在一些情況下，一個客戶類不想或者不能直接引用一個委託物件，而代理類物件可以在客戶類和委託物件之間起到中介作用，其特徵是代理類和委託類實現相同的介面。
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不違背開閉原則的前提下，增加功能
代理類除了是客戶類和委託類的中介外，我們還可以通過代理類增加額外的功能來擴充套件委託類的功能，這樣做我們只需要修改代理類而不需要再修改委託類，符合程式碼設計的開閉原則。代理類主要負責為委託類預處理訊息，過濾訊息、把訊息轉發給委託類，以及事後對返回結果的處理等。
代理類並不真正實現服務，而是通過呼叫委託類的相關方法，來提供特定的服務。真正的業務功能還是由委託類來實現，但是可以在業務功能執行的前後加入一些公關的服務。例如加入快取、日誌等功能，我們就可以使用代理類來完成，而沒必要修改已經封裝好的委託類。
按照代理建立的日期來進行分類的話，可以分為靜態代理和動態代理。
靜態代理：由程式設計師建立或特定工具自動生成原始碼，再對其進行編譯。在編譯執行之前，代理類.class檔案就已經被建立，代理類和委託類的關係在執行前就確定。
動態代理：動態代理類的原始碼是在程式執行期間由JVM根據反射等機制動態的生成，所以不存在代理類的位元組碼檔案。代理類和委託類的關係是在程式執行時確定的。
靜態代理是如何實現的？
代理實現的前提是，如何能夠獲取到委託類的呼叫？答案是有組合和繼承兩種方式。
組合：與委託類實現相同的介面，然後向代理類傳入委託類的引用從而呼叫到目標函式。
繼承：繼承委託類，重寫目標函式，然後通過super呼叫到目標函式。
我們先來看看用組合方式實現的。就舉表妹買二手車的例子來說。
第一步：建立買車介面：
1 public interface IBuyCar { 2 void buyCar() 3 }
第二步：表妹要買車，實現買車的介面
1 public class BiaoMeiBuyCar implements IBuyCar { 2 @Override 3 public void buyCar() { 4 System.out.println("交易二手車"); 5 } 6 }
第三步：找代理來幫表妹完成這件事
1 public class BiaoMeiBuyCarProxy implements IBuyCar { 2 private IBuyCar buyCar; 3 4 public BiaoMeiBuyCarProxy (final IBuyCar buyCar) { 5 this.buyCar = buyCar; 6 } 7 8 @Override 9 public void buyCar() { 10 // 代理除了幫忙交易外，還幫忙辦理前後手續 11 System.out.println("交易前手續辦理"); 12 buyCar.buyCar(); // 交易 13 System.out.println("交易後手續辦理"); 14 } 15 }
1 IBuyCar buyCar = new BiaoMeiBuyCarProxy (new BiaoMeiBuyCar());
因為委託類和代理類實現相同的介面，是基於介面而非實現程式設計，所以，將BiaoMeiBuyCar類物件替換為BiaoMeiBuyCarProxy類物件，不需要改動太多程式碼。
大家發現沒有，基於組合方式的靜態代理模式跟裝飾器模式很像。
是的，對於裝飾器模式來說，裝飾者和被裝飾者都實現一個介面；對代理模式來說，代理類和委託類也都實現同一個介面。不論我們使用哪一種模式，都可以很容易地在真實物件的方法前面或後面加上自定義的方法。
這裡我們先簡單看一下兩者的區別，另外一篇我們再仔細分析這兩種設計模式的區別哈。
代理模式注重的是對物件的某一功能的流程把控和輔助，它可以控制物件做某些事，重點是為了借用物件的功能完成某一流程，而非物件功能如何。
裝飾器模式注重的是對物件功能的擴充套件，不關心外界如何呼叫，只注重對物件功能加強，裝飾後還是物件本身。
但是，如果委託類並沒有定義介面，並且委託類程式碼並不是我們開發維護的（比如，它來自一個第三方的類庫），我們也沒辦法直接修改原始類，給它重新定義一個介面。在這種情況下，我們該如何實現靜態代理模式呢？
對於這種情況，我們一般採用繼承的方式。讓代理類繼承委託類，然後擴充套件附加功能。
1 public class BiaoMeiBuyCar { 2 public void buyCar() { 3 System.out.println("交易二手車"); 4 } 5 } 6 • 7 public class BiaoMeiBuyCarProxy extends BiaoMeiBuyCar { 8 public void buyCar() { 9 // 代理除了幫忙交易外，還替表妹辦理好前後手續 10 System.out.println("交易前手續辦理"); 11 super.buyCar(); // 交易 12 System.out.println("交易後手續辦理"); 13 } 14 } 15 • 16 public class Demo { 17 public static void main(String[] args) { 18 // 1、找代理物件 19 BiaoMeiBuyCar biaomeiBuyCarProxy = new BiaoMeiBuyCarProxy(); 20 // 2、代理負責幫表妹搞定一切 21 biaomeiBuyCarProxy .buyCar(); 22 } 23 }
你看，不管是基於組合方式還是基於繼承方式的靜態代理模式，一方面，都需要在代理類中，將原始類中的所有方法，都重新實現一遍，並且為每個方法都附加相似的程式碼邏輯。另一方面，如果要新增附加功能的類不止一個，我們就需要針對每個類都建立一個代理類。那必然會增加類的個數，增加了程式碼維護成本。而且，每個代理類中的程式碼都有點像模板式的“重複”程式碼，也增加了不必要的開發成本。
這時候，動態代理就派上用場了。
動態代理
在動態代理中，我們不再需要手動建立代理類，只需要編寫一個動態處理器就可以了。
JDK動態代理
真正的代理物件由JDK在執行時幫我們動態的建立。
第一步：建立買車介面：
1 public interface IBuyCar { 2 void buyCar() 3 }
第二步：表妹要買車，實現買車的介面
1 public class BiaoMeiBuyCar implements IBuyCar { 2 @Override 3 public void buyCar() { 4 System.out.println("交易二手車"); 5 } 6 }
第三步：實現動態處理器
1 import java.lang.reflect.InvocationHandler; 2 import java.lang.reflect.Method; 3 4 public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler { 5 private Object object; 6 7 public DynamicProxyHandler(final Object object) { 8 this.object = object; 9 } 10 11 @Override 12 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 13 System.out.println("交易前手續辦理"); 14 Object result = method.invoke(object, args); 15 System.out.println("交易後手續辦理"); 16 return result; 17 } 18 }
1 public class Demo { 2 public static void main(String[] args) { 3 IBuyCar biaomeiBuyCar = new BiaoMeiBuyCar(); 4 IBuyCar buyCarProxy = (IBuyCar)Proxy.newProxyInstance(IBuyCar.class.getClassLoader(), new Class[]{IBuyCar.class}, new DynamicProxyHandler(biaomeiBuyCar)); 5 buyCarProxy.buyCar(); 6 } 7 }
但是，JDK實現動態代理需要實現類通過介面定義業務方法，對於沒有介面的類，就需要CGLib了。
CGLIB動態代理
CGLib採用了非常底層的位元組碼技術，其原理是通過位元組碼技術為一個類建立子類，並在子類中採用方法攔截的技術，攔截所有父類方法的呼叫，順勢織入橫切邏輯。
但因為採用的是繼承，所以不能對fianl修飾的類進行代理。
第一步：建立CGLib代理類。
1 package wei.proxy.impl; 2 3 import net.sf.cglib.proxy.Enhancer; 4 import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; 5 import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy; 6 7 import java.lang.reflect.Method; 8 9 public class CglibProxy implements MethodInterceptor { 10 private Object target; 11 public Object getInstance(final Object target) { 12 this.target = target; 13 Enhancer enhancer = new Enhancer(); 14 enhancer.setSuperclass(this.target.getClass()); 15 enhancer.setCallback(this); 16 return enhancer.create(); 17 } 18 19 public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { 20 System.out.println("交易前手續辦理"); 21 Object result = methodProxy.invokeSuper(object, args); 22 System.out.println("交易後手續辦理"); 23 return result; 24 } 25 }
1 public class Demo { 2 public static void main(String[] args){ 3 IBuyCar biaomeiBuyCar = new BiaoMeiBuyCar(); 4 CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy(); 5 BiaoMeiBuyCar buyCarCglibProxy = (BiaoMeiBuyCar) cglibProxy.getInstance(biaomeiBuyCar); 6 buyCarCglibProxy.buyCar(); 7 } 8 }
代理模式的優點
1、代理模式能將代理物件與真實被呼叫的目標物件隔離；
2、一定程度上降低了系統的耦合度，擴充套件性好；
3、可以起到保護目標物件的作用；
4、可以對目標物件的功能增強；
代理模式的缺點
1、代理模式會造成系統設計中類的數量增加；
2、在客戶端與目標物件之間增加一個代理物件，會造成請求處理速度變慢；
3、增加了系統的複雜度。
代理模式的應用場景
代理模式常用在業務系統中開發一些非功能性需求，比如：監控、統計、鑑權、限流、事務、冪等、日誌。
我們將這些附加功能與業務功能解耦，放到代理類統一處理，讓程式設計師只需要關注業務方面的開發。
除此之外，代理模式還可以用在RPC、快取等應用場景，
總結
代理模式其實就是在訪問物件時，引入一定程度的間接性，因為這種間接性，可以附加多種用途。
代理就是真實物件的代表。
參考資料
https://www.cnblogs.com/yanggb/p/10952843.html
極客時間專欄《設計模式之美》