定义

代理模式是一种应用很广泛的结构型设计模式，而且变化很多。在代理模式中引入了一个新的代理对象，代理对象可以在客户端对象和目标对象之间起到中介的作用，去掉客户不能看到的内容和服务活着添加客户需要的额外服务。

代理模式定义如下：给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。 代理模式是一种对象结构型模式。

代理模式的结构比较简单，其核心是代理类，为了让客户端能够一致性地对待真实对象和代理对象，在代理模式中引入了抽象层。代理模式结构如下图所示：

代理模式.png

由上图可以看出，代理模式中包含以下3个角色：

Subject（抽象主题角色）：它声明了真实主题和代理主题的共同接口，使得在任何使用真实主题的地方都可以使用代理主题，客户端通常需要针对抽象主题角色进行编程。
Proxy（代理主题角色）：代理主题角色内部包含了对真实主题的引用，从而可以在任何时候操作真实主题对象；在代理主题角色中提供一个与真实主题角色相同的接口，以便在任何时候都可以替代真实主题；代理主题角色还可以控制对真实主题的使用，负责在需要的时候创建和删除真实主题对象，并对真实主题对象的使用加以约束。通常，在代理主题角色中，客户端在调用所引用的真实主题操作之前或之后还需要执行其他操作，而不仅仅是单纯调用真实主题对象中的操作。
RealSubject（真实主题角色）：它定义了代理角色所代表的真实对象，在真实主题角色中实现了真实的业务操作，客户端可以通过代理主题角色间接调用真实主题角色中定义的操作。

代理模式的结构图比较简单，但是在真实的使用和实现过程中要复杂的多，特别是代理类的设计和实现。

最简单的代理类实现代码如下：

class Proxy implements Subject {
    private RealSubject realSubject = new RealSubject(); //维持一个对真实主题对象的引用
    
    public void preRequest() {
        ...
    }
    
    public void request() {
        preRequest();
        request();
        postRequest();
    }
    
    public void postRequest() {
        ...
    }
}

在实际开发过程中，代理类的实现比上述代码要复杂很多。代理模式根据其目的和实现方式不同可以分为很多种类，其中常用的几种代理模式简要说明如下。

远程代理（Remote Proxy）：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个本地的代理对象，这个不同的地址空间可以在同一台主机中，也可以在另一台主机中。
虚拟代理（Virtual Proxy）：如果需要创建一个资源消耗较大的对戏那个，先创建一个小号相对较小的对象来表示，真实对象只有在需要时才会被真正创建。
保护代理（Protext Proxy）：控制对一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
缓冲代理（Cache Proxy）：为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果。
智能引用代理（Smart Reference Proxy）：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，例如将对象被调用的次数记录下来等。

在这些常用的代理模式中，有些代理类的设计非常复杂，例如远程代理类，它封装了底层网络通信和对远程对象的调用，实现较为复杂。

代理模式与装饰模式的差异

职责不同

代理模式: 主要是给真实主题类增加一些全新的职责, 例如权限控制、缓冲处理、智能引用、远程访问等，这些职责与原有职责不属于同一个问题域；

装饰模式：通过装饰类为具体构建类增加一些相关的职责，是对原有职责的扩展，这些扩展属于同一个问题域。

目的不同

代理模式: 是控制对对象的访问。

装饰模式：为对象动态的增加功能。

Java动态代理

通常情况下，每一个代理类编译后都会生成一个 class 文件，代理类所实现的接口和所代理的方法都被固定，这种代理被称之为静态代理（Static Proxy）。那么有没有一种机制能够让系统在运行时动态创建代理类？ Java提供了动态代理的能力，动态代理时一种较为高级的代理模式，它在事务管理、AOP 等领域都发挥了重要作用。

Proxy类

Proxy类提供了用于创建动态代理类和实例对象的方法，它是所创建的动态代理类的父类。最常用的方法是newProxyInstance。

Proxy.java

public. static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, class<?>[] interfaces, InvocationHandler h);

该方法用于返回一个动态创建的代理类的实例。

第一个参数 loader 表示代理类的类加载器。

第二个参数interfaces 表示代理类所实现的接口列表。

第三个参数 h 表示所指派的调用处理程序类。

InvocationHandler 接口

InvocationHandler 接口是代理处理程序类的实现接口，该接口作为代理实例的调用处理者的公共父类，每一个代理类的实例都可以提供一个相关的具体调用处理者（InvocationHandler 接口的字类）。在该接口中声明了如下方法：

public object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

当一个代理实例中的业务方法呗调用时将自动调用该方法。invoke()方法包含了3个参数，

第一个参数表示 proxy 表示代理类的实例。

第二个参数 method 表示需要代理的方法。

第三个参数 args 表示代理方法的参数数组。

动态代理类需要在运行时指定所代理真实主题类的接口，客户端在调用动态代理对象的方法是，调用请求会将请求自动转发给InvocationHandler 对象的invoke() 方法，由invoke() 方法来实现对请求的统一处理。

我们看下下面这个简单的使用代码：


public interface Subject {
    String request();
}

public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        if (method.getName().equals("request")) {
            System.out.println("this is DynamicProxy test");
        }
        return "this is DynamicProxy";
    }
}


@Test
public void dynamicProxy() {

    Subject subject = (Subject) Proxy.newProxyInstance(Subject.class.getClassLoader(), new Class[]{Subject.class} , new InvocationHandlerImpl());

    assertEquals("this is DynamicProxy", subject.request());
}

定义业务抽象接口。客户端要基于该接口编程，确保开闭原则。
定义代理实现内容，这里仅打印一行日志，并返回一个字符串。若是业务层已有相关实现类，可以通过构造方法将原来的实现实例对象传入到 InvocationHandlerImpl 中来，并在执行对应方法的时候执行原来的业务方法，再执行代理的内容。
动态构建代理对象，并调用request 方法。通过测试用例进行校验通过。

执行结果如下图所示：

代理模式总结

主要优点

代理模式能够协调调用者和被调用者，在一定程度上歼敌了系统的耦合度。
客户端可以针对抽象主题角色进行编程，增加和更换代理类无需修改源代码，符合开闭原则，系统具有较好的灵活性和可扩展性。
远程代理为位于两个不同地址空间对象的访问提供了一种实现机制，可以将一些消耗资源较多的对象和操作移至性能更好的计算机上，提供系统的整体运行效率。
虚拟代理通过一个小号资源较少的对象来代表一个小号资源较多的对象，可以在一定程度上节省系统的运行开销。
保护代理可以控制对一个对象的访问权限，为不同用户提供不同级别的使用权限。

主要缺点

由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此又些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢，例如保护代理。
实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂，例如远程代理。

适用场景

当客户端对象需要访问远程主机中的对象是，可以使用远程代理。
当需要用一个消耗资源较少的对象来代表一个小号资源较多的对象，从而降低系统开销，缩短运行时间时，可以使用虚拟代理，例如一个对象需要很长时间才能完成加载时。
当需要控制对一个对象的访问，为不同用户提供不同级别的访问权限时，可以使用保护代理。
当需要为某一个被频繁访问的操作结果提供一个临时存储空间，以供多个客户端共享访问这些结果时，可以使用缓冲代理。
当需要为一个对象的访问提供一些额外操作时，可以使用智能引用代理。