代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它充当其他对象的接口。代理可以控制对真正对象的访问，允许你在访问对象时添加额外的功能。这种模式通常用于实现延迟加载、访问控制、监控、日志记录等。
在本文中，我们将深入研究代理模式，包括其定义、结构、不同类型的代理、应用场景以及如何使用示例代码来实现代理。
什么是代理模式？
代理模式是一种结构型设计模式，它充当其他对象的接口，以控制对这些对象的访问。代理对象充当客户端和真正对象之间的中介，可以用来添加额外的行为或控制对真正对象的访问。代理模式的核心思想是"代理"代表着真正对象，以提供间接访问的方式。
代理模式包括以下主要角色：
- 抽象主题（Subject）：定义了真正对象和代理对象的共同接口，以便代理对象可以替代真正对象。这是代理和真正对象之间的连接点。
- 真正主题（Real Subject）：是代理模式中的真正对象，实现了抽象主题接口。代理模式的目标是为这个真正对象提供一个替代方案。
- 代理（Proxy）：实现了抽象主题接口，同时维护了对真正对象的引用。代理可以控制对真正对象的访问，并在访问前后执行额外的操作。
代理模式的应用场景
代理模式适用于以下情况：
- 远程代理：当客户端需要与位于远程服务器上的对象进行交互时，代理可以充当远程对象的本地代表。
- 虚拟代理：当对象创建开销很大，或者需要延迟加载时，代理可以在真正对象被访问之前创建。
- 保护代理：代理可以控制对真正对象的访问，以添加访问控制或安全性检查。
- 智能引用：代理可以用于在真正对象被访问时记录日志、计数引用次数等。
- 缓存代理：代理可以缓存真正对象的结果，以提高性能。
示例：虚拟代理
让我们通过一个虚拟代理的示例来理解代理模式。假设我们有一个大型文档库，其中包含成千上万个文档，每个文档都有一个独特的标识符。由于文档很大，加载和渲染它们可能需要很长时间。在这种情况下，我们可以使用虚拟代理来实现延迟加载。
首先，我们定义抽象主题 Document：
public interface Document {
void open();
void close();
void display();
}然后，我们创建真正主题 RealDocument，它表示实际的文档：
public class RealDocument implements Document {
private String documentName;
public RealDocument(String documentName) {
this.documentName = documentName;
loadDocument(); // Simulate loading the document.
}
private void loadDocument() {
// Simulate loading the document from a slow data source.
System.out.println("Loading document: " documentName);
try {
Thread.sleep(2000); // Simulate loading time.
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Document loaded: " documentName);
}
@Override
public void open() {
System.out.println("Opening document: " documentName);
}
@Override
public void close() {
System.out.println("Closing document: " documentName);
}
@Override
public void display() {
System.out.println("Displaying document: " documentName);
}
}接下来，我们创建虚拟代理 VirtualDocument，它充当文档的代理并实现延迟加载：
public class VirtualDocument implements Document {
private RealDocument realDocument;
private String documentName;
public VirtualDocument(String documentName) {
this.documentName = documentName;
}
private RealDocument loadRealDocument() {
if (realDocument == null) {
realDocument = new RealDocument(documentName);
}
return realDocument;
}
@Override
public void open() {
RealDocument real = loadRealDocument();
real.open();
}
@Override
public void close() {
RealDocument real = loadRealDocument();
real.close();
}
@Override
public void display() {
RealDocument real = loadRealDocument();
real.display();
}
}现在，我们可以使用虚拟代理来延迟加载文档，而无需在创建时加载整个文档：
代码语言：javascript复制public class Client {
public static void main(String[] args) {
Document doc1 = new VirtualDocument("Document 1");
Document doc2 = new VirtualDocument("Document 2");
// Document 1 is loaded and displayed when opened.
doc1.open();
doc1.display();
doc1.close();
// Document 2 is loaded and displayed when opened.
doc2.open();
doc2.display();
doc2.close();
}
}在这个示例中，虚拟代理 VirtualDocument 延迟加载真正文档 RealDocument，并在打开文档时加载它。这提高了性能，因为只有在需要时才加载真正的
文档。
总结
代理模式是一种强大的设计模式，它使我们能够添加控制、延迟加载、访问控制和其他行为，而无需改变真正对象的代码。通过代理，我们可以提供更灵活、更强大的对象访问方式。请记住，在使用代理模式时要考虑性能和复杂性的权衡，以确保它在特定情况下是合适的选择。
希望本文对你理解代理模式有所帮助，能够帮助你更好地设计和组织你的应用程序。如果你有任何疑问或建议，请随时提出。感谢阅读！
