【HeadFirst系列之HeadFirst计划模式】第12天之署理模式：控制对象访问的利器！

署理模式：控制对象访问的利器！

各人好！本日我们来聊聊计划模式中的署理模式（Proxy Pattern）。假如你曾经须要控制对某个对象的访问，大概在访问对象时添加额外的逻辑（如权限查抄、日志纪录等），那么署理模式就是你的救星！本文基于《Head First 计划模式》的署理模式章节，通过生动的故事和 Java 代码示例，带你轻松把握署理模式的英华。我们还会探究署理模式在 JDK 和 Spring 等框架中的应用，让你真正明确它的实际代价。

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1. 署理模式是什么？

署理模式是一种布局型计划模式，它答应通过一个署理对象来控制对另一个对象的访问。署理模式的焦点头脑是在不改变原始类的情况下，通过引入署理类来加强或控制对原始类的访问。
实用场景

• 须要控制对某个对象的访问（如权限查抄、耽误加载等）。
  
• 须要在访问对象时添加额外的逻辑（如日志纪录、性能监控等）。
  
• 须要为长途对象提供当地署理（如长途方法调用 RMI）。
  

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2. 署理模式的实现

故事配景

小明开辟了一个图片查察器体系，体系中有一个 Image 类用于加载和表现图片。由于图片加载是一个耗时的操纵，小明盼望在图片真正表现之前，先表现一个占位符（如加载中…），并在图片加载完成后再表现实际图片。
标题出现

假如直接在 Image 类中实现加载逻辑，会导致图片查察器的性能降落，由于每次加载图片时都须要等候图片加载完成。
办理方案：署理模式

小明决定使用署理模式，通过引入一个署理类 ImageProxy 来控制对 Image 对象的访问。署理类可以在图片加载完成前表现占位符，并在图片加载完成后表现实际图片。

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3. 代码实现

1. 界说接口

起首，我们界说一个接口 Image，包罗图片表现的方法。

1. // 图片接口
2. interface Image {
3.     void display();
4. }

复制代码

2. 实现真实对象

接下来，我们实现真实的图片类 RealImage，用于加载和表现图片。

1. // 真实图片类
2. class RealImage implements Image {
3.     private String filename;
5.     public RealImage(String filename) {
6.         this.filename = filename;
7.         loadFromDisk();
8.     }
10.     private void loadFromDisk() {
11.         System.out.println("Loading image: " + filename);
12.     }
14.     @Override
15.     public void display() {
16.         System.out.println("Displaying image: " + filename);
17.     }
18. }

复制代码

3. 实当署理对象

然后，我们实当署理类 ImageProxy，用于控制对 RealImage 对象的访问。

1. // 图片代理类
2. class ImageProxy implements Image {
3.     private String filename;
4.     private RealImage realImage;
6.     public ImageProxy(String filename) {
7.         this.filename = filename;
8.     }
10.     @Override
11.     public void display() {
12.         if (realImage == null) {
13.             realImage = new RealImage(filename); // 延迟加载
14.         }
15.         realImage.display();
16.     }
17. }

复制代码

4. 客户端代码

末了，我们编写客户端代码来测试署理模式。

1. public class ImageViewer {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Image image = new ImageProxy("photo.jpg");
5.         // 图片未加载时，代理类可以显示占位符
6.         System.out.println("Image will be loaded on demand.");
8.         // 第一次显示图片，触发加载
9.         image.display(); // 输出: Loading image: photo.jpg, Displaying image: photo.jpg
11.         // 第二次显示图片，无需重新加载
12.         image.display(); // 输出: Displaying image: photo.jpg
13.     }
14. }

复制代码

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4. 署理模式的优缺点

优点

• 职责清楚：署理类负责控制对真实对象的访问，真实对象只需关注焦点逻辑。
  
• 耽误加载：可以通过署理类实现耽误加载，进步体系性能。
  
• 加强功能：可以在不修改真实对象的情况下，通过署理类添加额外的功能（如权限查抄、日志纪录等）。
  

缺点

• 增长复杂度：引入署理类会增长体系的复杂度。
  
• 性能开销：署理类大概会引入额外的性能开销（如方法调用的间接性）。
  

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5. 署理模式在 JDK 和 Spring 中的应用

1. JDK 中的应用

• 动态署理：JDK 提供了 java.lang.reflect.Proxy 类，用于创建动态署理对象。动态署理可以在运行时天生署理类，常用于实现 AOP（面向切面编程）。
  
• RMI（长途方法调用）：JDK 的 RMI 框架使用署理模式来实现长途对象的当地署理。
  

动态署理示例

1. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
2. import java.lang.reflect.Method;
3. import java.lang.reflect.Proxy;
5. // 接口
6. interface Greeting {
7.     void sayHello();
8. }
10. // 真实对象
11. class GreetingImpl implements Greeting {
12.     @Override
13.     public void sayHello() {
14.         System.out.println("Hello, World!");
15.     }
16. }
18. // 动态代理处理器
19. class LoggingHandler implements InvocationHandler {
20.     private Object target;
22.     public LoggingHandler(Object target) {
23.         this.target = target;
24.     }
26.     @Override
27.     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
28.         System.out.println("Before method: " + method.getName());
29.         Object result = method.invoke(target, args);
30.         System.out.println("After method: " + method.getName());
31.         return result;
32.     }
33. }
35. // 客户端代码
36. public class DynamicProxyDemo {
37.     public static void main(String[] args) {
38.         Greeting realObject = new GreetingImpl();
39.         Greeting proxy = (Greeting) Proxy.newProxyInstance(
40.             realObject.getClass().getClassLoader(),
41.             realObject.getClass().getInterfaces(),
42.             new LoggingHandler(realObject)
43.         );
45.         proxy.sayHello(); // 输出: Before method: sayHello, Hello, World!, After method: sayHello
46.     }
47. }

复制代码

2. Spring 中的应用

• AOP（面向切面编程）：Spring 的 AOP 模块使用署理模式来实现切面功能（如日志纪录、事件管理等）。Spring 支持 JDK 动态署理和 CGLIB 署理。
  
• 事件管理：Spring 的事件管理器通过署理模式来控制事件的开启、提交和回滚。
  

Spring AOP 示例

1. import org.springframework.aop.framework.ProxyFactory;
2. import org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor;
3. import org.springframework.aop.support.NameMatchMethodPointcut;
5. // 接口
6. interface Service {
7.     void perform();
8. }
10. // 真实对象
11. class ServiceImpl implements Service {
12.     @Override
13.     public void perform() {
14.         System.out.println("Performing service...");
15.     }
16. }
18. // 切面类
19. class LoggingAspect {
20.     public void before() {
21.         System.out.println("Before method execution.");
22.     }
24.     public void after() {
25.         System.out.println("After method execution.");
26.     }
27. }
29. // 客户端代码
30. public class SpringAOPDemo {
31.     public static void main(String[] args) {
32.         Service realObject = new ServiceImpl();
33.         ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(realObject);
35.         // 创建切点
36.         NameMatchMethodPointcut pointcut = new NameMatchMethodPointcut();
37.         pointcut.addMethodName("perform");
39.         // 创建切面
40.         LoggingAspect aspect = new LoggingAspect();
41.         proxyFactory.addAdvisor(new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, (method, args1, target) -> {
42.             aspect.before();
43.             Object result = method.invoke(target, args1);
44.             aspect.after();
45.             return result;
46.         }));
48.         // 获取代理对象
49.         Service proxy = (Service) proxyFactory.getProxy();
50.         proxy.perform(); // 输出: Before method execution., Performing service..., After method execution.
51.     }
52. }

复制代码

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6. 总结

署理模式通过引入署理类来控制对真实对象的访问，从而在不修改原始类的情况下加强或控制其举动。它的焦点上风在于：

• 职责分离：署理类负责控制访问，真实对象专注于焦点逻辑。
  
• 耽误加载：通过署理类实现耽误加载，提升体系性能。
  
• 加强功能：通过署理类添加额外功能（如日志纪录、权限查抄等）。
  

盼望本文能资助你更好地明确署理模式，并在实际项目中机动运用！

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