JAVA设计模式6:代理模式,用于控制对目标对象的访问

简介: JAVA设计模式6:代理模式,用于控制对目标对象的访问


一、什么是代理模式

代理模式是一种常用的设计模式,它提供了一个代理对象,用于控制对目标对象的访问

在代理模式中,代理对象充当了目标对象的中间层,客户端通过代理对象与目标对象进行交互。

在 Java 中,代理模式可以分为静态代理和动态代理两种形式,请同学们做一个简单了解。

  1. 静态代理 \color{red}{静态代理}静态代理:在静态代理中,代理类和目标类都需要实现相同的接口或继承相同的父类。代理类持有一个目标对象的引用,并在调用目标对象的方法之前或之后执行一些附加操作。静态代理的优点是简单易懂,但缺点是需要为每个目标类编写一个代理类,当目标类较多时维护困难。
  2. 动态代理 \color{red}{动态代理}动态代理:动态代理是在运行时动态生成代理类,无需为每个目标类都编写一个代理类。Java中提供了两种动态代理方式,一种是基于接口的动态代理(JDK动态代理),另一种是基于类的动态代理(CGLIB动态代理)。JDK动态代理要求目标对象实现一个接口,通过反射机制在运行时创建代理类,代理类实现了目标接口并持有目标对象的引用。CGLIB动态代理则是通过继承目标类创建代理类,代理类持有目标对象的引用。动态代理的优点是灵活性高,可以代理任意类型的对象,但缺点是相比静态代理稍微复杂一些。

代理模式的主要应用场景包括以下 4 44 种。

  • 远程代理 \color{red}{远程代理}远程代理:为远程对象提供本地接口,隐藏网络通信的复杂性。
  • 虚拟代理 \color{red}{虚拟代理}虚拟代理:根据需要创建开销较大的对象,延迟对象的实例化。
  • 安全代理 \color{red}{安全代理}安全代理:控制对目标对象的访问权限。
  • 智能代理 \color{red}{智能代理}智能代理:在访问目标对象时添加额外的逻辑处理,如记录日志、性能监控等。

通过代理模式,我们可以实现对目标对象的控制和增强,提高系统的灵活性和可维护性。


二、代理模式实例

下面是一个简单的 Java 代理模式的示例代码,展示了静态代理和动态代理两种方式的实现,请同学们复制到本地执行。

2.1 静态代理

// 定义接口
interface Subject {
    void doSomething();
}
// 定义目标类
 RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("RealSubject doSomething");
    }
}
// 定义代理类
class ProxySubject implements Subject {
    private RealSubject realSubject;
    public ProxySubject(RealSubject realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }
    @Override
 public void doSomething() {
        System.out.println("Before doSomething");
        realSubject.doSomething();
        System.out.println("After doSomething");
    }
}
// 使用示例
public class ProxyPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
        ProxySubject proxySubject = new ProxySubject(realSubject        proxySubject.doSomething();
    }
}

2.2 动态代理

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
// 定义接口
interface Subject {
    void doSomething();
}
// 定义目标类
 RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("RealSubject doSomething");
    }
}
// 定义代理处理器
class ProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;
    public ProxyHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("After " + method.getName());
        return result;
    }
}
// 使用示例
public class ProxyPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubjectSubject = new RealSubject();
        ProxyHandler handler = new ProxyHandler(realSubject);
        Subject proxySubject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
                realSubject.getClass().getClassLoader(),
                realSubject.getClass().getInterfaces(),
                handler);
        proxySubject.doSomething();
    }
}

以上代码演示了静态代理和动态代理两方式的实现。

静态代理需要为每个目标类编写一个代理类,而动态代理则通过反射机制在运行时动态生成代理对象。

通过代理对象,我们可以在调用目标对象的方法之前或之后执行一些额外的逻辑。


三、代理模式的应用场景

Java代理模式有很多应用场景,以下是 6 66 个常见的应用场景,请同学们认真学习。

  1. 远程代理(Remote Proxy):将远程的对象通过代理进行访问,例如远程API调用、远程服务调用等,代理对象隐藏了网络通信和复杂性,提供了简单的本地接口。
  2. 虚拟代理(Virtual Proxy):在访问实际对象之前,通过代理对象延迟对象的实例化,例如加载大型资源(如图片、视频等)时,可以先使用虚拟代理展示一个占位图或提示信息,当需要访问实际对象时再进行实例化。
  3. 安全代理(Security Proxy):控制对目标对象的访问权限,例如通过代理对象进行身份验证、权限检查等,在访问目标对象之前,代理对象可以执行安全性检查,确保只有合法的用户可以访问。
  4. 缓存代理(Cache Proxy):为目标对象提供缓存机制,例如在访问数据库或其他耗时操作之前,代理对象可以先检查缓存中是否存在相应的结果,如果存在则直接返回缓存数据,减少访问真实对象的次数。
  5. 日志记录(Logging Proxy):通过代理对象记录系统的调用日志,例如记录方法的入参、出参、耗时等信息,方便后续的分析和排查问题。
  6. 性能监控(Performance Monitoring Proxy):通过代理对象监控目标对象的性能,例如记录方法的执行时间、调用次数等信息,用于性能优化和监控。

以上只是一些常见的应用场景,实际上代理模式非常灵活,可以根据具体的需求进行扩展和应用。

通过使用代理模式,我们可以在不改变目标对象的情况下,控制和增强目标对象的行为,提高系统的灵活性和可维护性。


四、代理模式面试题

  1. 请解释什么是代理模式,并举例说明它的应用场景。
  2. 请比较静态代理和动态代理的区别。
  3. Java 中如何实现静态代理?请给出示例代码。
  4. Java 中如何实现动态代理?请给出示例代码。
  5. 什么是 JDK 动态代理?它的原理是什么?
  6. 什么是 CGLIB 动态代理?它的原理是什么?
  7. 代理模式有哪些优点和缺点?
  8. 在代理模式中,什么是代理类和目标类?
  9. 代理模式和装饰器模式有什么区别?
  10. 除了代理模式,还有哪些设计模式可以用来实现类似的功能?
相关文章
|
9天前
|
安全 Java 编译器
Java对象一定分配在堆上吗?
本文探讨了Java对象的内存分配问题,重点介绍了JVM的逃逸分析技术及其优化策略。逃逸分析能判断对象是否会在作用域外被访问,从而决定对象是否需要分配到堆上。文章详细讲解了栈上分配、标量替换和同步消除三种优化策略,并通过示例代码说明了这些技术的应用场景。
Java对象一定分配在堆上吗?
|
13天前
|
Java API
Java 对象释放与 finalize 方法
关于 Java 对象释放的疑惑解答,以及 finalize 方法的相关知识。
35 17
|
12天前
|
存储 安全 Java
Java编程中的对象序列化与反序列化
【10月更文挑战第22天】在Java的世界里,对象序列化和反序列化是数据持久化和网络传输的关键技术。本文将带你了解如何在Java中实现对象的序列化与反序列化,并探讨其背后的原理。通过实际代码示例,我们将一步步展示如何将复杂数据结构转换为字节流,以及如何将这些字节流还原为Java对象。文章还将讨论在使用序列化时应注意的安全性问题,以确保你的应用程序既高效又安全。
|
21天前
|
存储 Java 数据管理
Java零基础-Java对象详解
【10月更文挑战第7天】Java零基础教学篇,手把手实践教学!
23 6
|
12天前
|
存储 缓存 NoSQL
一篇搞懂!Java对象序列化与反序列化的底层逻辑
本文介绍了Java中的序列化与反序列化,包括基本概念、应用场景、实现方式及注意事项。序列化是将对象转换为字节流,便于存储和传输;反序列化则是将字节流还原为对象。文中详细讲解了实现序列化的步骤,以及常见的反序列化失败原因和最佳实践。通过实例和代码示例,帮助读者更好地理解和应用这一重要技术。
9 0
|
12天前
|
监控 安全 Java
在 Java 中使用线程池监控以及动态调整线程池时需要注意什么?
【10月更文挑战第22天】在进行线程池的监控和动态调整时,要综合考虑多方面的因素,谨慎操作,以确保线程池能够高效、稳定地运行,满足业务的需求。
91 38
|
9天前
|
安全 Java
java 中 i++ 到底是否线程安全?
本文通过实例探讨了 `i++` 在多线程环境下的线程安全性问题。首先,使用 100 个线程分别执行 10000 次 `i++` 操作,发现最终结果小于预期的 1000000,证明 `i++` 是线程不安全的。接着,介绍了两种解决方法:使用 `synchronized` 关键字加锁和使用 `AtomicInteger` 类。其中,`AtomicInteger` 通过 `CAS` 操作实现了高效的线程安全。最后,通过分析字节码和源码,解释了 `i++` 为何线程不安全以及 `AtomicInteger` 如何保证线程安全。
java 中 i++ 到底是否线程安全?
|
4天前
|
存储 设计模式 分布式计算
Java中的多线程编程:并发与并行的深度解析####
在当今软件开发领域,多线程编程已成为提升应用性能、响应速度及资源利用率的关键手段之一。本文将深入探讨Java平台上的多线程机制,从基础概念到高级应用,全面解析并发与并行编程的核心理念、实现方式及其在实际项目中的应用策略。不同于常规摘要的简洁概述,本文旨在通过详尽的技术剖析,为读者构建一个系统化的多线程知识框架,辅以生动实例,让抽象概念具体化,复杂问题简单化。 ####
|
5天前
|
Java 开发者
在Java多线程编程的世界里,Lock接口正逐渐成为高手们的首选,取代了传统的synchronized关键字
在Java多线程编程的世界里,Lock接口正逐渐成为高手们的首选,取代了传统的synchronized关键字
23 4