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【设计模式-3.4】结构型——代理模式

java 2025/7/17 8:33:54

说明：说明：本文介绍结构型设计模式之一的代理模式

定义

代理模式（Proxy Pattern）指为其他对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问，属于结构型设计模式。（引自《设计模式就该这样学》P158）

生活中有许多代理模式的应用，比如明星开演唱会、拍电影时，拉赞助、找场地、找投资这些事情，都不会自己亲自去做，都会有自己的经纪人、经纪公司去具体执行，这样经纪公司就控制了对明星的访问；又比如，工地工人，具有扛沙包、搬砖等能力，他们不会直接找工地老板沟通，而是委托给包工头，让包工头去和工地老板商量，包工头控制了对工地工人的访问。

影星与经纪人

以影星与经纪人为例，如下，是一个影星对象，具有属性名字，唱歌、拍电影方法

/*** 影星*/
public class MovieStar {/*** 名字*/private String name;public MovieStar(String name) {this.name = name;}/*** 唱歌** @param singName 歌名* @return 感谢语*/public String sing(String singName) {System.out.println(name + "在唱" + singName);return "谢谢大家！谢谢大家！";}/*** 拍电影** @param movieName 片名*/public void movie(String movieName) {System.out.println(name + "在拍" + movieName);}
}

经纪人代理了影星对象，如下：

/*** 影星经纪人*/
public class StarProxy {/*** 影星对象*/private MovieStar movieStar;/*** 构造器注入* @param name 影星名称*/public StarProxy(String name) {this.movieStar = new MovieStar(name);}/*** 代理唱歌** @param singName 歌名* @return 感谢*/public String sing(String singName) {System.out.println("经纪人在找场地");return movieStar.sing(singName);}/*** 代理拍电影** @param movieName 片名*/public void movie(String movieName) {System.out.println("经纪人在联系剧组");movieStar.movie(movieName);}
}

使用，如下：

public class Client {public static void main(String[] args) {StarProxy bigStar = new StarProxy("大明星");System.out.println(bigStar.sing("忘情水"));System.out.println("----------------------");bigStar.movie("《无间道》");}
}

运行如下，经纪人对象代理了影星对象

在这里插入图片描述

改进

以上代码，可将影星、经纪人对象的方法抽出来成接口，让他们都实现这个接口，可统一方法列表，如下：

（Star，明星接口）

/*** 明星接口*/
public interface Star {/*** 唱歌能力** @param singName 歌名* @return 感谢*/String sing(String singName);/*** 拍戏能力** @param movieName 片名*/void movie(String movieName);
}

（MovieStar，影星对象）

/*** 影星*/
public class MovieStar implements Star {/*** 名字*/private String name;public MovieStar(String name) {this.name = name;}/*** 唱歌** @param singName 歌名* @return*/@Overridepublic String sing(String singName) {System.out.println(name + "在唱" + singName);return "谢谢大家！谢谢大家！";}/*** 拍电影** @param movieName 片名*/@Overridepublic void movie(String movieName) {System.out.println(name + "在拍" + movieName);}
}

（StarProxy，影星代理）

/*** 影星代理*/
public class StarProxy implements Star {/*** 影星对象*/private MovieStar movieStar;/*** 构造器注入* @param name 影星名称*/public StarProxy(String name) {this.movieStar = new MovieStar(name);}/*** 代理唱歌** @param singName 歌名* @return 感谢*/@Overridepublic String sing(String singName) {System.out.println("代理人在找场地");return movieStar.sing(singName);}/*** 代理拍电影** @param movieName 片名*/@Overridepublic void movie(String movieName) {System.out.println("代理人在联系剧组");movieStar.movie(movieName);}
}

动态代理

以上手动实现代理的方式称为静态代理，在JDK中有提供动态代理，可以不用额外创建一个代理人对象，直接实现代理，如下：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;public class DynamicProxy {public static void main(String[] args) {// 1.创建影星对象MovieStar ldh = new MovieStar("刘德华");// 2.动态创建代理/*** Proxy.newProxyInstance()参数说明：* 参数一：类加载器，要使用和被代理对象相同的类加载器* 参数二：代理对象和被代理对象实现相同接口* 参数三：增强逻辑。通常使用匿名内部类编写逻辑*/Star proxy = (Star) Proxy.newProxyInstance(ldh.getClass().getClassLoader(),new Class[]{Star.class},new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 针对对象不同方法设置不同的附加操作if ("sing".equals(method.getName())) {System.out.println("代理人在找场地");} else if ("movie".equals(method.getName())) {System.out.println("代理人在联系剧组");}// 接收方法返回值，不用考虑方法无返回值的情况，是一种书写模式Object returnValue = method.invoke(ldh, args);// 返回方法的返回值return returnValue;}});// 3.执行代理人的方法，实际是影星对象在执行System.out.println(proxy.sing("忘情水"));System.out.println("----------------------");proxy.movie("无间道");}
}

可用lambda表达式简化代码，如下：

import java.lang.reflect.Proxy;public class DynamicProxy {public static void main(String[] args) {// 1.创建影星对象MovieStar ldh = new MovieStar("刘德华");// 2.动态创建代理/*** Proxy.newProxyInstance()参数说明：* 参数一：类加载器，要使用和被代理对象相同的类加载器* 参数二：代理对象和被代理对象实现相同接口* 参数三：增强逻辑。通常使用匿名内部类编写逻辑*/Star proxy = (Star) Proxy.newProxyInstance(ldh.getClass().getClassLoader(),new Class[]{Star.class},(proxy1, method, args1) -> {// 针对对象不同方法设置不同的附加操作if ("sing".equals(method.getName())) {System.out.println("代理人在找场地");} else if ("movie".equals(method.getName())) {System.out.println("代理人在联系剧组");}// 接收方法返回值，不用考虑方法无返回值的情况，是一种书写模式Object returnValue = method.invoke(ldh, args1);// 返回方法的返回值return returnValue;});// 3.执行代理人的方法，实际是影星对象在执行System.out.println(proxy.sing("忘情水"));System.out.println("----------------------");proxy.movie("无间道");}
}

执行如下，可见代理实现

在这里插入图片描述

动态代理是基于反射实现的，反射是通过解析对象的字节码（class）文件，反向实例化对象的技术。详细可参考下面这篇文章，了解了反射技术，我们完全可以自己手动实现一个对象的动态代理。

反射技术

使用场景

代理模式的这种思想，我认为在实际开发中很常见。例如，为了避免频繁访问数据库，我们会将之前查询过的数据（例如根据主键查询某个用户的数据）存入到缓存中，下次当我们再次查询时，调用对应的Service方法，可以在查询数据库之前先去缓存中查一遍，缓存中没有，再去查数据库，这样可以减少查询数据库的频率。这就是代理思想的一种体现。

再例如，有一个面试题，如何解决ArrayList线程不安全的问题，其中的两个答案如下：

（1）定义一个MyArrayList类，继承ArrayList，重写其方法，每个方法用synchronized修饰；

（2）定义一个MyArrayList类，类里实例化一个ArrayList，自定义List的增删改查方法，用synchronized修饰，方法里调用ArrayList对应的方法；

以上两个方法，都是手动创建一个“代理对象”，以控制对对象内ArrayList的访问，也是代理思想的体现。

另外，还有强大的AOP，面向接口编程，也是代理的一种应用。