基于Java的代理设计模式

一、引子

走进科技市场的热闹喧嚣，当我们想要为自己的设备增添一些特别的配件时，许多DIY爱好者会选择寻找代理商。从代理商那里，我们不仅能获得质量保证的产品，还能享受到更优质的服务和更合理的价格。客户通过代理商获得心仪的产品，同时享受额外的服务；而生产商则通过代理商将产品推向市场，并借助代理商完成部分销售和服务的任务（代理商与厂商共同分担风险、分配利润），使得自己能够更专注于产品的设计和生产。

这不由得让我们想到了商业运作中的一个重要角色——代理商。那么，在我们的面向对象的程序设计中，是否也存在这样的角色呢？答案是肯定的。接下来，让我们一起代理模式的奇妙之处。

二、定义和分类

代理模式，简而言之，就是在一个系统中为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，客户可能无法或不想直接引用一个对象，这时，代理对象就可以在客户和目标对象之间起到中介作用。它可以隐藏客户无法看到的内容和服务，或者增加客户需要的额外服务。

那么，何时使用代理模式呢？当我们需要使用已有方法但需要进行改进或修改时，我们有两种选择：一是直接修改原有方法，二是使用一个“第三者”方法进行调用并进行一定的控制。显然，第一种方法违背了“对扩展开放、对修改关闭”的原则，可能导致原有功能变得模糊和多元化。而第二种方法则能更清晰地划分功能，有助于后期的维护。在一定程度上，第二种方法是一个较好的选择。

如果系统很小，功能不繁杂，使用代理模式可能会显得过于复杂。这就像在一个简单的三口之家中，家务活由家庭主妇或保姆完成更为合理，不需要层层代理。

根据《Java与模式》书中的分类，代理模式分为八种，这里我们将列举几种常见且重要的代理模式。首先是远程代理，它为位于不同地址空间的对象提供一个本地代表对象。比如，我们可以将一个在世界某个角落的机器通过代理表现得像局域网中的一部分。其次是虚拟代理，它根据需要将资源消耗大或复杂的对象延迟到真正需要时才创建。还有保护代理、智能引用代理等。代理模式是一种非常有用的模式，无论是从小型类的结构还是大型系统中都可以看到它的应用。

三、结构

为了实现代理任务，代理模式中的“代理商”需要和被代理的“厂商”使用共同的接口。在Java中，我们可以使用一个抽象类或接口来实现这个共同接口。代理模式主要由三个角色组成：

1. 抽象主题角色：声明了真实主题和代理主题的共同接口。

2. 代理主题角色：内部包含对真实主题的引用，并提供和真实主题相同的接口。

3. 真实主题角色：定义了真实的对象。

四、举例

以论坛中已注册用户和游客的权限不同为例。已注册的用户拥有发帖、修改自己的注册信息、修改自己的帖子等功能，而游客只能浏览帖子，没有其他权限。为了简化代码并展示代理模式的核心结构，我们仅实现发帖权限的控制。我们实现一个抽象主题角色MyForum，定义了真实主题和代理主题的共同接口——发帖功能。接下来，我们将通过具体的代码示例来展示如何使用代理模式实现这一功能。在软件架构与设计模式中，代理模式是一种常见且非常有用的模式。它提供了一种代表另一个对象的能力，从而控制对该对象的访问。通过代理模式，我们可以实现许多功能，如权限控制、延迟加载、日志记录等。让我们深入一下这个模式的应用和实现。

让我们看一个简单的接口定义：

```java

public interface MyForum {

public void AddFile();

}

```

在这个接口中，定义了一个添加文件的方法。接下来，我们有两个角色需要实现这个接口：真实主题角色和代理主题角色。真实主题角色负责实际的业务逻辑，而代理主题角色则负责协调和控制对真实角色的访问。

代理主题角色的代码大致如下：

```java

public class MyForumProxy implements MyForum {

private RealMyForum forum;

private int permission; //权限值

public MyForumProxy(int permission) {

forum = new RealMyForum();

this.permission = permission;

}

//实现的接口方法

public void AddFile() {

//满足权限设置的时候才能执行操作

if(Constants.ASSOCIATOR == permission) {

forum.AddFile();

} else {

System.out.println("您不是MyForum的关联用户，请先注册！");

}

}

}

```

在这个代理类中，我们根据权限值决定是否允许调用真实主题角色的方法。通过这种方式，我们可以实现如权限控制等额外服务。代理模式还可以用于实现延迟加载，比如在浏览网页时加载大幅图片的场景。当用户在浏览图文信息时，先加载一个缩小版的图片作为占位符。当用户点击图片时，再加载真实的大图片。这样可以提高浏览速度，因为不是每个用户都会仔细观察每张图片。这种实现方式在浏览器服务器架构（B/S）或客户端服务器架构（C/S）中都是可行的。值得注意的是，代理模式能够协调调用者和被调用者，降低系统的耦合度。因此在实际开发中合理使用代理模式能够大大提高软件系统的灵活性和可维护性。我们也要明确使用代理模式的条件，否则可能会适得其反。代理模式是一种非常有用的设计模式，它可以帮助我们更好地管理和控制对象的访问方式。