代理模式

简要回答

• 代理模式(Proxy Pattern)是一种结构型设计模式，其主要目的是在访问某个对象时引入一种代理对象，通过代理对象控制对原始对象的访问。代理模式可以用于实现懒加载、控制访问、监控对象等场景。
• 优点：代理模式不修改目标对象的原有代码，通过代理对象实现在核心方法前后添加额外的业务逻辑，符合设计模式的开闭原则和单一职责原则。
• 缺点：静态代理会增加类的数量，一个真实对象对应一个代理对象，业务复杂时代理类数量会很多。

详细回答

• 代理模式可以由抽象主题(Subject)、具体主题(RealSubject)、代理(Proxy)三部分组成。抽象主题定义了代理对象和真实对象的共同接口，使得代理对象能够替代真实对象，客户端只通过该接口与对象交互；真实主题则是实际执行业务逻辑的对象，是代理模式中被代理的对象，实现抽象主题的接口，关注核心业务代码编写；而代理持有一个指向真实主题的引用，也会实现抽象主题的接口，负责执行增强逻辑，可以控制对真实主题的访问，并在需要时负责创建或删除真实主题的实例。
• 代理模式的执行流程如下：首先由客户端发起业务方法调用，调用代理对象的对应方法；代理对象会执行权限校验、日志打印等前置增强逻辑，然后通过持有的引用调用真实对象的核心业务方法，将执行结果返回给代理对象后，代理对象执行后置增强逻辑，将最终结果返回给客户端，使用代理模式时客户端只和代理对象交互。
• 代理模式可以分为静态代理和动态代理两类，静态代理在编译期就编写好了代理类的代码，代理类与真实类一一对应，编译完成后代理类就是一个固定的class文件。实现简单，适合业务比较固定的场景。如果抽象主题新增方法，真实类和代理类都需要同步修改，扩展性差。动态代理则是在运行期由JVM通过反射机制动态生成代理类的字节码，无需手动编写代理类代码，一个动态代理类可以为任意多个真实类提供代理服务，能够解决静态代理的扩展性问题。Java中有基于接口的JDK动态代理和基于继承实现的CGLIB动态代理。
• 代理模式有四种常见的应用类型：
  1. 远程代理(Remote Proxy)会对请求及其参数进行编码，并向不同地址空间中的实体发送已编码的请求，为远程对象提供本地访问。
  2. 虚拟代理(Virtual Proxy)可以缓存实体的附加信息以便延迟对它的访问，当创建开销很大的对象时使用。
  3. 保护代理(Protection Proxy)控制对原始对象的访问，检查调用者是否具有实现一个请求所必需的访问权限。
  4. 智能引用(Smart Reference)是调用真实的对象时，执行附加操作。

知识图解

1. 代理模式结构图

示例代码

// 1. 抽象主题：统一业务接口
interface Service {
    void doWork();
}

// 2. 真实主题：只负责核心业务
class RealService implements Service {
    @Override
    public void doWork() {
        System.out.println("执行真实核心业务");
    }
}

// 3. 代理主题：代理+增强逻辑，核心！
class ProxyService implements Service {
    private Service realService;
    // 传入真实对象
    public ProxyService(Service realService) {
        this.realService = realService;
    }

    @Override
    public void doWork() {
        // 前置增强
        System.out.println("代理前置：权限校验/日志记录/懒加载...");
        // 调用真实业务
        realService.doWork();
        // 后置增强
        System.out.println("代理后置：缓存结果/资源释放/计数统计...");
    }
}

// 4. 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Service real = new RealService();
        Service proxy = new ProxyService(real);
        proxy.doWork(); // 只调用代理
    }
}

知识扩展

1. 面试官可能追问：

• Q1：代理模式和装饰者模式有什么区别？
  • 代理模式和装饰者模式的设计目的与增强方式不同。
  • 代理模式的核心是控制访问，代理对象会决定是否调用真实对象方法，真实对象的核心业务逻辑不变，增强逻辑则是为了辅助核心业务，如权限校验、日志记录、缓存等。
  • 装饰者模式的核心是增加功能，装饰者对象会对真实对象的核心功能进行扩展，丰富核心业务。
• Q2：静态代理和动态代理有什么区别？为什么实际开发选择动态代理？
  • 静态代理和动态代理的核心区别是代理类的创建时机和扩展性不同，静态代理在编译期创建，扩展性差；动态代理则是运行期反射生成，扩展性极强。在实际开发中业务会频繁迭代，新增方法，使用动态代理在新增真实对象时无需修改任何代码，能大幅降低维护成本。
• Q3：你在项目中使用过代理模式吗？
  • 使用过。我在项目中实现接口的统一日志和权限校验时，使用动态代理为所有业务生成代理对象，在调用核心方法前会先对用户token、接口访问权限等进行判断。这样所有的业务类只需要写核心业务代码，无需关心日志与权限，代码整洁且可扩展性强。
• Q4：Spring中哪里使用了代理模式？
  • Spring的声明式事务是基于代理模式实现的，在业务方法上添加@Transactional注解，Spring容器会为这个类生成一个代理对象，代理对象会拦截对这个类的方法调用，并在调用之前执行事务管理逻辑，帮助我们完成事务的开启、提交和回滚。