java设计模式学习之【代理模式】

文章目录

引言
代理模式简介
- 定义与用途
- 实现方式
使用场景
优势与劣势
在Spring框架中的应用
图片加载示例
代码地址

引言

在现实生活中，我们经常使用代理来处理我们不想直接参与或无法直接参与的事务，例如，使用律师来代表法庭上的案件。在软件开发中，这种代理概念同样存在，被称为代理模式。代理模式允许我们通过创建一个替代对象（代理），来控制对其他对象的访问。这种模式在需要控制或增强对对象的访问时非常有用。

代理模式简介

定义与用途

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它通过提供一个替代对象（代理）来代表真实对象的操作。代理控制对原始对象的访问，可以在访问对象时添加一些附加操作，例如访问控制、延迟初始化、日志等。

实现方式

实现代理模式通常涉及以下几个关键组件：

主题接口（Subject）：定义了代理和真实对象的共用接口，这样在任何使用真实对象的地方都可以使用代理。
真实主题（Real Subject）：定义了代理所表示的真实对象。
代理（Proxy）：维护一个对真实主题的引用，控制对真实主题的访问，并可以在访问前后添加额外的处理。

使用场景

代理模式适用于以下场景：

当需要在不修改原始对象的情况下控制对对象的访问时。
当需要为一个对象提供不同的访问控制层时，如为远程对象提供本地代表。
当需要添加对象的创建和销毁的额外逻辑时，如实现延迟初始化。

例如：

远程代理（Remote Proxy）：为远程对象（如网络服务）提供本地的代理对象。
虚拟代理（Virtual Proxy）：用于延迟昂贵操作的对象的创建，直到真正需要该对象时。
保护代理（Protection Proxy）：控制对原始对象的访问，适用于对象应有不同访问权限的场景。

优势与劣势

优势
分离任务：代理可以将复杂或耗时的工作从真实对象中分离出去。
增加安全性：通过代理控制对真实对象的访问，增加安全层。
扩展功能：在不改变真实对象代码的情况下增加额外功能。
劣势
增加代码复杂性：引入代理会增加系统的复杂性。
可能会导致一些延迟：尤其是在远程代理的情况下。

在Spring框架中的应用

Spring框架广泛使用了代理模式，特别是在以下方面：

Spring AOP（面向切面编程）：使用代理模式来实现方法拦截和增强，实现例如事务管理、安全检查等横切关注点。

事务管理：Spring通过代理模式管理事务，为方法调用提供声明式事务支持。

Spring Security：在安全框架中，代理用于在方法调用之前和之后执行安全检查。

图片加载示例

在这里插入图片描述
步骤 1：创建接口
首先定义了一个 Image 接口，用于展示图片。

public interface Image {
   void display();
}

步骤 2：实现具体类
创建了 RealImage 类，实现了 Image 接口。这个类代表实际加载的图片。

public class RealImage implements Image {

   private String fileName;

   public RealImage(String fileName){
      this.fileName = fileName;
      loadFromDisk(fileName);
   }

   @Override
   public void display() {
      System.out.println("展示 " + fileName);
   }

   private void loadFromDisk(String fileName){
      System.out.println("加载 " + fileName);
   }
}

创建了 ProxyImage 类，也实现了 Image 接口。这个类是 RealImage 对象的代理，负责在需要时加载图片。

public class ProxyImage implements Image {

   private RealImage realImage;
   private String fileName;

   public ProxyImage(String fileName){
      this.fileName = fileName;
   }

   @Override
   public void display() {
      if(realImage == null){
         realImage = new RealImage(fileName);
      }
      realImage.display();
   }
}

步骤 3：使用代理对象
ProxyPatternDemo 类演示了如何使用 ProxyImage 来获取和展示 RealImage 对象。

public class ProxyPatternDemo {
	
   public static void main(String[] args) {
      Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");

      // 图片将从磁盘加载
      image.display(); 
      System.out.println("");
      
      // 图片不会从磁盘重新加载
      image.display(); 	
   }
}

在这里插入图片描述

在这个示例中，ProxyImage 充当 RealImage 的代理。当第一次调用 display 方法时，ProxyImage 会创建一个 RealImage 对象并调用其 display 方法。当再次调用 display 方法时，由于 RealImage 对象已经创建，代理将直接使用已加载的对象，而不会再次从磁盘加载图片。

这种方式可以节约资源，特别是在处理大型资源（如大图片）时。通过使用代理模式，只有在实际需要时才加载资源，从而优化了性能并减少了内存占用。