设计模式~代理模式(Proxy)-17-阿里云开发者社区

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

【跟MM在网上聊天，一开头总是“hi, 你好”,“你从哪儿来呀？”“你多大了？”“身高多少呀？”这些话，真烦人，写个程序做为我的Proxy吧，凡是接收到这些话都设置好了自己的回答，接收到其他的话时再通知我回答，怎么样，酷吧。

代理模式：代理模式给某一个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制对源对象的引用。代理就是一个人或一个机构代表另一个人或者一个机构采取行动。某些情况下，客户不想或者不能够直接引用一个对象，代理对象可以在客户和目标对象直接起到中介的作用。

客户端分辨不出代理主题对象与真实主题对象。代理模式可以并不知道真正的被代理对象，而仅仅持有一个被代理对象的接口，这时候代理对象不能够创建被代理对象，被代理对象必须有系统的其他角色代为创建并传入。】

意图：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

主要解决：在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

何时使用：想在访问一个类时做一些控制。

如何解决：增加中间层。

关键代码：实现与被代理类组合。

（1）优点：

(1)职责清晰。

2)高扩展性。

3)智能化。

（2）缺点：

(1)由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。

(2)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。

（3）使用场景：

(1)远程代理。

(2)虚拟代理。

(3)Copy-on-Write 代理。

(4)保护（Protect or Access）代理。

(5)Cache代理。

(6)防火墙（Firewall）代理。

(7)同步化（Synchronization）代理。

(8)智能引用（Smart Reference）代理。

（4）注意事项：

(1)和适配器模式的区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。

(2)和装饰器模式的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

（5）应用实例：

1、Windows 里面的快捷方式。

2、猪八戒去找高翠兰结果是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空，所以说孙悟空是高翠兰代理类。

3、买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点。

4、一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来代替现金，并提供对签发人账号上资金的控制。

5、spring aop。

13.1 用继承

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new Tank2().move();
    }
}
class Tank2 extends Tank {
    @Override
    public void move() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        super.move();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}
interface Movable {
    void move();
}

13.2 用代理

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 * v05:使用代理
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new TankTimeProxy(new Tank()).move();
    }
}
class TankTimeProxy implements Movable {
    Tank tank;
    public TankTimeProxy(Tank tank) {
        this.tank = tank;
    }
    @Override
    public void move() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        tank.move();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}
interface Movable {
   void move();
}

13.3 代理有各种类型

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 * v05:使用代理
 * v06:代理有各种类型
 * 问题：如何实现代理的各种组合？继承？Decorator?
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new TankTimeProxy().move();
    }
}
class TankTimeProxy implements Movable {
    Tank tank;
    @Override
    public void move() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        tank.move();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}
class TankLogProxy implements Movable {
    Tank tank;
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("start moving...");
        tank.move();
        System.out.println("stopped!");
    }
}
interface Movable {
    void move();
}

13.4 对象改成Movable类型

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 * v05:使用代理
 * v06:代理有各种类型
 * 问题：如何实现代理的各种组合？继承？Decorator?
 * v07:代理的对象改成Movable类型-越来越像decorator了
 *
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Tank t = new Tank();//start moving...
        TankTimeProxy ttp = new TankTimeProxy(t);//Tank moving claclacla...
        TankLogProxy tlp = new TankLogProxy(ttp);//7650
        tlp.move();//stopped!
//        System.out.println("------");
//        new TankLogProxy(
//                new TankTimeProxy(
//                        new Tank()
//                )
//        ).move();
//        //start moving...
//        //Tank moving claclacla...
//        //1570
//        //stopped!
//        System.out.println("------");
//        new TankTimeProxy(
//                new TankLogProxy(
//                        new Tank()
//                )
//        ).move();
//        //start moving...
//        //Tank moving claclacla...
//        //stopped!
//        //6392
    }
}
class TankTimeProxy implements Movable {
    Movable m;
    public TankTimeProxy(Movable m) {
        this.m = m;
    }
    @Override
    public void move() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        m.move();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}
class TankLogProxy implements Movable {
    Movable m;
    public TankLogProxy(Movable m) {
        this.m = m;
    }
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("start moving...");
        m.move();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("stopped!");
    }
}
interface Movable {
    void move();
}

13.5 jdk的动态代理

cglib实现动态代理

/**
 * CGLIB实现动态代理不需要接口
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Tank.class);
        enhancer.setCallback(new TimeMethodInterceptor());
        Tank tank = (Tank)enhancer.create();
        tank.move();
    }
}
class TimeMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println(o.getClass().getSuperclass().getName());
        System.out.println("before");
        Object result = null;
        result = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
        System.out.println("after");
        return result;
    }
}
class Tank {
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JDK的动态代理

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 * v05:使用代理
 * v06:代理有各种类型
 * 问题：如何实现代理的各种组合？继承？Decorator?
 * v07:代理的对象改成Movable类型-越来越像decorator了
 * v08:如果有stop方法需要代理...
 * 如果想让LogProxy可以重用，不仅可以代理Tank，还可以代理任何其他可以代理的类型 Object
 * （毕竟日志记录，时间计算是很多方法都需要的东西），这时该怎么做呢？
 * 分离代理行为与被代理对象
 * 使用jdk的动态代理
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Tank tank = new Tank();
        //reflection 通过二进制字节码分析类的属性和方法
        Movable m = (Movable)Proxy.newProxyInstance(Tank.class.getClassLoader(),
                new Class[]{Movable.class}, //tank.class.getInterfaces()
                new LogHander(tank)
        );
        m.move();
    }
}
class LogHander implements InvocationHandler {
    Tank tank;
    public LogHander(Tank tank) {
        this.tank = tank;
    }
    //getClass.getMethods[]
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("method " + method.getName() + " start..");
        Object o = method.invoke(tank, args);
        System.out.println("method " + method.getName() + " end!");
        return o;
    }
}
interface Movable {
    void move();
}

13.6 横切代码与业务逻辑代码分离 AOP

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 * v05:使用代理
 * v06:代理有各种类型
 * 问题：如何实现代理的各种组合？继承？Decorator?
 * v07:代理的对象改成Movable类型-越来越像decorator了
 * v08:如果有stop方法需要代理...
 * 如果想让LogProxy可以重用，不仅可以代理Tank，还可以代理任何其他可以代理的类型
 * （毕竟日志记录，时间计算是很多方法都需要的东西），这时该怎么做呢？
 * 分离代理行为与被代理对象
 * 使用jdk的动态代理
 *
 * v09: 横切代码与业务逻辑代码分离 AOP
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Tank tank = new Tank();
        Movable m = (Movable)Proxy.newProxyInstance(Tank.class.getClassLoader(),
                new Class[]{Movable.class}, //tank.class.getInterfaces()
                new TimeProxy(tank)
        );
        m.move();
    }
}
class TimeProxy implements InvocationHandler {
    Movable m;
    public TimeProxy(Movable m) {
        this.m = m;
    }
    public void before() {
        System.out.println("method start..");
    }
    public void after() {
        System.out.println("method stop..");
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        before();
        Object o = method.invoke(m, args);
        after();
        return o;
    }
}
interface Movable {
    void move();
}

13.7 反射观察生成的代理对象

/**
 * 问题：我想记录坦克的移动时间
 * 最简单的办法：修改代码，记录时间
 * 问题2：如果无法改变方法源码呢？
 * 用继承？
 * v05:使用代理
 * v06:代理有各种类型
 * 问题：如何实现代理的各种组合？继承？Decorator?
 * v07:代理的对象改成Movable类型-越来越像decorator了
 * v08:如果有stop方法需要代理...
 * 如果想让LogProxy可以重用，不仅可以代理Tank，还可以代理任何其他可以代理的类型
 * （毕竟日志记录，时间计算是很多方法都需要的东西），这时该怎么做呢？
 * 分离代理行为与被代理对象
 * 使用jdk的动态代理
 *
 * v09: 横切代码与业务逻辑代码分离 AOP
 * v10: 通过反射观察生成的代理对象
 * jdk反射生成代理必须面向接口，这是由Proxy的内部实现决定的
 */
public class Tank implements Movable {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Tank tank = new Tank();
        System.getProperties().put("jdk.proxy.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");
        Movable m = (Movable)Proxy.newProxyInstance(Tank.class.getClassLoader(),
                new Class[]{Movable.class}, //tank.class.getInterfaces()
                new TimeProxy(tank)
        );
        m.move();
    }
}
class TimeProxy implements InvocationHandler {
    Movable m;
    public TimeProxy(Movable m) {
        this.m = m;
    }
    public void before() {
        System.out.println("method start..");
    }
    public void after() {
        System.out.println("method stop..");
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //Arrays.stream(proxy.getClass().getMethods()).map(Method::getName).forEach(System.out::println);
        before();
        Object o = method.invoke(m, args);
        after();
        return o;
    }
}
interface Movable {
    void move();
}

13.8 SpringAOP

IOC+AOP

bean工厂+灵活装配+动态行为拼装，成就spring在Java框架中的一哥地位。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = 
new ClassPathXmlApplicationContext("app_auto.xml");
        Tank t = (Tank)context.getBean("tank");
        t.move();
    }
}
public class Tank {
    /**
     * 模拟坦克移动了一段儿时间
     */
    public void move() {
        System.out.println("Tank moving claclacla...");
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
@Aspect
public class TimeProxy {
    /*
    //需要在xml文件中进行配置
    public void before() {
        System.out.println("method start.." + System.currentTimeMillis());
    }
    public void after() {
        System.out.println("method stop.." + System.currentTimeMillis());
    }
    */
    @Before("execution (void com.mashibing.dp.spring.v2.Tank.move())")
    public void before() {
        System.out.println("method start.." + System.currentTimeMillis());
    }
    @After("execution (void com.mashibing.dp.spring.v2.Tank.move())")
    public void after() {
        System.out.println("method stop.." + System.currentTimeMillis());
    }
}
app_auto.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd">
    <!--
    <bean id="d" class="com.mashibing.Driver"></bean>
    <bean id="tank" class="com.mashibing.Tank">
        <property name="driver" ref="d"></property>
    </bean>
    -->
    <!--注解表示法-->
<aop:aspectj-autoproxy/>
    <bean id="tank" class="com.mashibing.dp.spring.v2.Tank"/>
    <bean id="timeProxy" class="com.mashibing.dp.spring.v2.TimeProxy"/>
    <!--配置文件表示法-->
<!--    <aop:config>-->
<!--        <aop:aspect id="time" ref="timeProxy">-->
<!--            <aop:pointcut id="onmove" expression="execution(void com.mashibing.dp.spring.v1.Tank.move())"/>-->
<!--            <aop:before method="before" pointcut-ref="onmove"/>-->
<!--            <aop:after method="after" pointcut-ref="onmove"/>-->
<!--        </aop:aspect>-->
<!--    </aop:config>-->
</beans>
pom.xml
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.aspectj/aspectjweaver -->
        <dependency>
            <groupId>org.aspectj</groupId>
            <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
            <version>1.9.4</version>
        </dependency>

设计模式~代理模式(Proxy)-17