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Java设计模式-代理模式

ops 2025/7/27 8:57:24

代理模式是一种结构型设计模式：为 “某个对象” 提供一种 “代理对象” 以控制对它的访问。调用方不直接引用原对象，而是引用代理；代理在“把请求转给原对象的前/后”附加额外逻辑（缓存、鉴权、延迟加载、事务、日志、熔断、AOP 等）。

一、三种实现方式

实现方式	原理与场景	优点	缺点
静态代理	为每一个被代理类手工编写一个代理类，编译期就确定代理逻辑	简单，易调试	代理类爆炸，难维护
JDK 动态代理	JDK 反射运行时生成代理类，要求被代理类必须实现接口	无侵入，代码量小，官方支持	只能代理接口
CGLIB 动态代理	ASM 字节码库运行时生成被代理类的子类，覆盖方法	能代理类（无接口也行）	不能代理 final 类/方法

注：Spring AOP 默认用 JDK 动态代理；若目标无接口则自动切换到 CGLIB。

二、静态代理示例

抽象主题：定义业务方法

public interface OrderService {void createOrder(long userId, String itemNo);
}

真实主题：真正的业务实现（可能部署在远程 / 访问开销很大）

public class OrderServiceImpl implements OrderService {@Overridepublic void createOrder(long userId, String itemNo) {// 业务：落库、扣库存、推送消息 …System.out.printf("为用户 %d 创建订单，商品 %s%n", userId, itemNo);}
}

代理：给 createOrder 前后加“鉴权 + 耗时统计”

public class OrderServiceProxy implements OrderService {private final OrderService target;  // 被代理对象public OrderServiceProxy(OrderService target) {this.target = target;}@Overridepublic void createOrder(long userId, String itemNo) {preCheck(userId);        // 前置增强long s = System.nanoTime();target.createOrder(userId, itemNo);  // 真正的业务long cost = System.nanoTime() - s;System.out.println("  ==> 耗时(ms) = " + cost / 1_000_000.0);}private void preCheck(long userId) {System.out.println("鉴权… 用户ID = " + userId);}
}

客户端

OrderService real = new OrderServiceImpl();
OrderService proxy = new OrderServiceProxy(real);
proxy.createOrder(1001L, "A20240522");

输出

鉴权… 用户ID = 1001
为用户 1001 创建订单，商品 A20240522==> 耗时(ms) = 0.52

缺点：接口一多，就要编写 N 个 XxxServiceProxy，后期难以维护。

三、JDK 动态代理示例

核心类：java.lang.reflect.Proxy + InvocationHandler

编写 InvocationHandler

public class MetricInvocationHandler implements InvocationHandler {private final Object target;        // 真正业务对象public MetricInvocationHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {long s = System.nanoTime();Object ret = method.invoke(target, args);System.out.printf("方法 %s 执行耗时(ms): %.2f%n",method.getName(), (System.nanoTime() - s) / 1_000_000.0);return ret;}
}

生成并调用代理

OrderService real = new OrderServiceImpl();
OrderService proxy = (OrderService) Proxy.newProxyInstance(OrderService.class.getClassLoader(),   // 类加载器new Class<?>[]{OrderService.class},    // 需要实现的接口new MetricInvocationHandler(real));proxy.createOrder(1002L, "B20240522");

输出

为用户 1002 创建订单，商品 B20240522
方法 createOrder 执行耗时(ms): 0.30

注：JDK 动态代理只能在 运行时 生成代理对象，无法代理类本身的方法（如 OrderServiceImpl 中未定义在接口的方法）。

四、CGLIB 动态代理示例

引用库：cglib 或 spring-core（已含 cglib）

public class CglibMetricInterceptor implements MethodInterceptor {@Overridepublic Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy)throws Throwable {long s = System.nanoTime();Object ret = proxy.invokeSuper(obj, args);   // 调用父类（真实类）方法System.out.printf("CGLIB: %s 耗时(ms) %.2f%n",method.getName(), (System.nanoTime() - s) / 1_000_000.0);return ret;}
}

使用

Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(OrderServiceImpl.class);                 // 被代理类
enhancer.setCallback(new CglibMetricInterceptor());
OrderServiceImpl proxy = (OrderServiceImpl) enhancer.create();
proxy.createOrder(1003L, "C20240522");

五、常见 UML 类图

                 +----------------+------>  | <<interface>> |uses       |  Subject      |RealSubject   +-------+-------+/ Proxy              ||+--------------+-------------+|                            |+-----+-------+             +------+------+| RealSubject | implements  |   Proxy     |+-------------+             +-------------+