设计模式学习教程：代理模式
2023-10-11 03:33
代理是指代表委托人管理，以他人的名义，代表委托人处理超出自己职责或力所能及的事务，达成合作关系并促成更高效地完成事务。 。例如，名人经纪人不知道如何像名人一样唱歌、跳舞或表演。相反，他们为明星处理一些自己无暇顾及的事务（这并不意味着他们可以代理非常事情），比如促销宣传、合同谈判等。达成合约后，他们会通知明星演出。另一个例子是机票销售代理商既不制造飞机也不提供飞行服务。他们只负责卖票。律师不会因胜诉而获得赔偿，也不会因败诉而受到法律制裁。他们只负责代表人打官司等等。
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生活中还有很多这样的例子，但对于我们这些从事技术工作的人来说，我相信以网络代理为例是最合适的。
首先，我们在能够接入互联网之前，必须先到互联网服务提供商（ISP）申请互联网宽带服务，所以顺理成章的获得光纤入户并获得调制解调器，也就是俗称的调制解调器。作为“猫”。好了，“猫”实现了上网接口，看代码。
1public interface Internet{//上网接口
2
3 public void access(String url);
4
5}
1public类Modem实现Internet {//Modem
2
3 @覆盖
4 public void access(String url){//实现上网接口
5 System.out.println("访问：" + url);
6 }
7}
作为调制解调器，它必须具有互联网接入功能。用户的电脑只需要用网线连接这只“猫”就可以上网。真有这么简单吗？然而有一天，我们发现孩子们总是在学习的时候偷偷上网看电影、玩游戏，于是我们决定对某些网站进行过滤，防止色情、赌博、毒品对未成年人的伤害。然后，我们需要在客户端电脑和猫之间添加一层代理来过滤一些不良网站。最后，我们决定购买一个带有过滤功能的路由器。
1public class RouterProxy实现Internet{//路由器代理类
2
3 private Internet modem;//持有代理类的引用4 private List blackList = Arrays.asList("电影", "游戏", "音乐", "小说");
5
6 公共 RouterProxy() {
7 this.modem = new Modem();//实例化代理类
8 System.out.println("拨号上网...连接成功！");
9 }
10
11 @覆盖
12 public void access(String url) {//同样实现上网接口方法
13 for (String keywords: blackList) {//循环黑名单
14 if (url.contains(keyword)) {//是否包含黑名单词
15 System.out.println("禁止访问：" + url);
16返回；
17}
18}
19 modem.access(url);//正常上网
20}
21}
注意，这里的路由器代理主要起到代理的作用。与之前的“猫”一样，它也实现了互联网接口。看似具有上网功能，其实不然。第12行代码从一开始就实现了对上网功能的过滤。如果该地址包含黑名单敏感词，将被禁止访问，直接退出。否则，第19行就会调用“猫”的上网方法，你看，最后调用的是“猫”的上网函数。注意，这里为了控制“猫”，特意为此创建了代理。我们直接在第7行实例化它，而不需要其他人来注入它。好了，孩子现在已经上线了，迫不及待地想运行一下。
1公共类客户端{
2 公共静态无效主（字符串[] args）{
3 互联网代理 = new RouterProxy(); //代理被实例化
4 proxy.access("http://www.moviwww.hack95.com");5 proxy.access("http://www.hack95.com");
6 proxy.access("ftp://www.学.com/java");
7 proxy.access("http://www.hack95.com");
8
9 /* 运算结果
10 拨号上网...连接成功！
11 禁止访问：http://www.moviwww.hack95.com
12 禁止访问：http://www.hack95.com
13 访问：ftp://www.hack95.com/java
14 访问：http://www.hack95.com
15*/
16}
17}
在第 3 行中，子进程不再被实例化为“cat”，而是被路由器代理所取代。也就是说，每个在线的人都是连接到路由器上的，而不是直接连接到“猫”上的。这不仅为我们省去了拨号的麻烦（路由器帮助拨号），而且孩子们也无法再访问杂乱的网站。事实上，这个代理本身并不具备访问互联网的能力。它只是调用“猫”上网功能。它存在的目的只是为了控制“猫”的互联网访问并充当它的代理。
说到这里，大家有没有发现，这种代理模式和装饰器模式很相似呢？如果你观察UML类图之间的关系，你会发现它们几乎是一模一样的。那么这个模式有什么意义呢？事实上，代理模式更强调对代理对象的控制，而不是局限于装饰目标对象、增强其原有功能。就像明星的例子一样，如果钱不够，合同达不成，明星就不允许随意炫耀。
相信大家都有清楚的认识。这也是我们最常用的代理模式。其实还有一种叫做动态代理。不同的是，它的实例化过程是在运行时完成的，这意味着我们不需要专门为某个接口编写这样的代理类，而是根据接口动态生成的。
例如，让我们忘记之前的路由器代理。当我们内网的上网设备越来越多的时候，路由器的Lan口已经满了，不够用了，所以我们决定换成交换机，看一下代码。
1public interface Intranet {//LAN接入接口
2
3 public void fileAccess(字符串路径);
4
5}为了简单起见，我们假设这个交换机Switch实现了LAN访问接口Intranet。请注意，这不是互联网接口。
1public类Switch实现内网{
2
3 @覆盖
4 公共无效文件访问（字符串路径）{
5 System.out.println("访问内网：" + 路径);
6 }
7
8}
这里发生的是局域网文件访问，例如在另一台内网机器上复制共享文件，我们要保证和以前一样的关键字过滤控制功能，也就是说，无论是哪个地址，都必须首先进行过滤。如何重复利用？
我们在这里想一下。猫实现互联网接入接口，交换机实现局域网接入接口。那么我们应该如何编写我们的过滤代理类呢？是实现Internet接口还是内网接口？或者两者都做？当添加新的类接口时，我们是否需要不断更改实现类？这显然是行不通的。过滤器无非是一段过滤逻辑，不需要来回改变。这违反了设计模式的开闭原则。动态代理应运而生，我们看一下代码。
1public class KeywordFilter 实现 InvocableHandler {
2
3 private List blackList = Arrays.asList("电影", "游戏", "音乐", "小说");
4
5 // 被代理的真实对象，无论是猫、开关还是其他东西。
6 私有对象起源；
7
8 公共关键字过滤器（对象起源）{
9 this.origin = origin;//注入代理对象
10 System.out.println("开启关键字过滤模式...");
11}
12
13 @覆盖
14 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
15 //业务逻辑切入方法方面之前16 字符串arg = args[0].toString();
17 for (字符串关键字：blackList) {
18 if (arg.toString().contains(关键字)) {
19 System.out.println("禁止访问：" + arg);
20 返回 null;
21 }
22 }
23 // 调用真正的代理对象方法
24 return 方法.invoke(origin, arg);
25}
26
27}
对于这个关键字过滤功能，我们不再写到代理类中，而是另外写一个类，实现JDK反射包中提供的InvocableHandler接口，并在第9行注入要代理的对象，不管是猫还是猫转变。始终是一个Object，然后在第14行实现了invoke调用方法，以后会调用生成的动态代理来运行这个逻辑。显然，在执行真正的对象方法之前，我们在这里仍然保持相同的逻辑。运行过滤逻辑来控制。由于传入的参数是代理对象的method方法和一堆参数args，所以请注意，这里第24行我们必须使用反射来调用代理对象的origin。最后，让我们看看如何运行它。
1公共类客户端{
2 公共静态无效主（字符串[] args）{
3
4 //访问外网（Internet），生成猫代理。
5 互联网 互联网 = (互联网) Proxy.newProxyInstance(
6 Modem.class.getClassLoader(),
7 Modem.class.getInterfaces(),
8 new KeywordFilter(new Modem()));9 internet.access(“http://www.moviwww.hack95.com”);
10 internet.access("http://www.hack95.com");
11 互联网.access(“http://www.hack95.com”);
12 Internet.access(“http://www.hack95.com”);
13
14 //访问内网（LAN）并生成交换机代理。
15 内网内网=(内网)Proxy.newProxyInstance(
16 Switch.class.getClassLoader(),
17 Switch.class.getInterfaces(),
18 new KeywordFilter(new Switch()));
19 Intranet.fileAccess("\\192.68.1.2\Shared\Movies\www.hack95.com4");
20 Intranet.fileAccess("\\192.68.1.2\Shared\Game\Hero.exe");
21 Intranet.fileAccess("\\192.68.1.4\shared\Java学习资料.zip");
22 Intranet.fileAccess("\\192.68.1.6\Java知音\设计模式.doc是什么鬼");
23
24 /*
25 开启关键字过滤模式...
26 禁止访问：http://www.moviwww.hack95.com
27 禁止访问：http://www.hack95.com
28 访问：http://www.hack95.com
29 访问：http://www.hack95.com
30 开启关键字过滤模式...31 禁止访问：\192.68.1.2 共享电影 www.hack95.com4
32 禁止访问：\192.68.1.2 共享游戏 Hero.exe
33 访问内网：\192.68.1.4sharedJava学习资料.zip
34 访问内网：\192.68.1.6Java知音设计模式是什么鬼.doc
35
36*/
37}
38}
可以看到，无论我们是访问互联网还是局域网，我们只需要生成对应的代理并调用即可，执行相同的过滤逻辑。这样我们就不需要再写任何代理类了。我们只需要实现一次 IncationHandler 就可以一劳永逸了。代理可以在运行时动态生成，以达到兼容任意接口的目的。
事实上，动态代理模式在很多框架中都有广泛的应用，比如spring的面向切面的AOP。我们只需要定义一个切面类@Aspect，并声明它的入口点@Pointcut（被代理的对象的哪些方法，也就是这里的cat和switch的access和accessFile），以及切入的代码块（要添加的逻辑，比如这里的过滤功能代码，可以分为预执行@Before、后执行@After、异常处理@AfterThrowing等），所以框架自动为我们生成了agent并进行了裁剪进入目标执行。就像每个方法前后添加日志的例子，或者更经典的事务控制的例子，在所有业务代码之前切换到“事务启动”，执行完之后再切换到“事务提交”。如果抛出异常并被捕获，则执行“事务”。 “回滚”，这样就不需要在每个业务类中都写这些重复的代码了。一劳永逸，冗余代码大大减少，开发效率惊人提升。
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他没有耳朵去听窗外发生的事情，只读圣贤之书。毕竟天地如山，山外的事情还是交给专家吧。
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