代理模式

代理模式，通过引入一个代理对象来间接访问原始对象，以控制对原始对象的访问。代理对象充当了客户端和原始对象之间的中介，可以在访问原始对象之前或之后执行一些额外的逻辑操作。

定义

代理模式，为其他对象提供一种代理（Proxy）以控制对这个对象的访问。代理是指具有与被代理的对象具有相同的接口的类，客户端通过代理与被代理的目标类交互，而代理一般在交互的过程中（交互前后），进行某些特别的处理。
代理模式又分为静态代理和动态代理。动态代理常用 JDK代理和 CGLIB代理。
静态代理： 在编译时就已经将接口、被代理类、代理类等确定下来。在程序运行之前，代理类的.class文件就已经生成。
动态代理：在编译期间无法确定需要代理的类。运行期间动态生成代理类。

JDK动态代理与CGLIB动态代理区别

使用jdk代理的目标类必须实现至少一个接口，因为它是通过java反射实现，基于接口创建代理对象。使用cglib代理的目标类则无需实现，但其不能被final修饰，因为其运用了继承关系。

结构

抽象主题（Subject）：定义了真实主题（Real Subject）和代理（Proxy）之间的共同接口，客户端通过该接口访问真实主题或代理对象。
真实主题（Real Subject）：定义了代理所代表的真实对象，是被代理的具体业务对象。真实主题包含了真正的业务逻辑，代理通过调用真实主题的方法来完成具体的业务。
代理（Proxy）：实现了抽象主题接口，同时持有对真实主题的引用。代理对象在客户端和真实主题之间充当了中介的角色，它可以在调用真实主题之前或之后执行一些额外的逻辑操作。

代理模式

- img: https://bitouyun.com/images/design-pattern/proxy.png
  link: https://bitouyun.com/images/design-pattern/proxy.png
  name: 代理模式

优点

隐藏对象的具体实现：代理模式可以隐藏原始对象的具体实现细节，使客户端只关注代理对象的接口。这样可以提高系统的安全性和稳定性，防止客户端直接访问和修改原始对象。
访问控制：代理模式可以在代理对象中添加访问控制的逻辑，限制对原始对象的访问。例如，可以在代理对象中检查客户端的权限，只有满足一定条件的客户端才能访问原始对象。
延迟加载：代理对象可以在真正需要时才创建和初始化原始对象，可以避免在一开始就创建代价昂贵的原始对象。
缓存数据：代理对象可以在访问原始对象之前或之后缓存数据，以提高系统的响应速度。例如，代理对象可以缓存一些频繁访问的数据，当下次请求时，可以直接返回缓存的数据，而无需再次访问原始对象。

缺点

增加复杂性：引入代理模式会增加系统的复杂性，需要定义和管理额外的代理类。如果系统中有多个原始对象，就需要为每个原始对象定义相应的代理类，增加了代码量和维护成本。
增加间接性：代理模式引入了额外的代理层，导致客户端访问原始对象变得间接，增加了访问的复杂性和开销。
可能影响系统性能：在某些情况下，代理模式可能会对系统性能产生一定的影响。例如，在频繁访问原始对象的情况。

应用场景

代理模式在需要控制对原始对象的访问、隐藏实现细节、提高性能或添加额外逻辑时是一种有用的设计模式。但在使用时需要权衡其带来的复杂性和性能影响。
代理模式常用在业务系统中开发一些非功能性需求，比如：监控、统计、鉴权、限流、事务、幂等、日志。我们将这些附加功能与业务功能解耦，放到代理类统一处理，让程序员只需要关注业务方面的开发。除此之外，代理模式还可以用在RPC、缓存等应用场景中。

代理模式与装饰器模式的区别

装饰器模式是动态地给对象添加额外的功能，通过包装器对象来包装原始对象，以扩展其功能。
装饰器模式注重对对象功能的增强和扩展，而代理模式注重对对象的控制访问。
装饰器模式通过包装器对象来包装原始对象，形成一条装饰链；代理模式通过代理对象来控制对原始对象的访问。
装饰器模式保持了原始对象的接口完整性，客户端可以透明地使用装饰后的对象；代理模式可以隐藏原始对象的细节，客户端可能无法直接访问原始对象。
实际上，装饰器模式可以看作是一种特殊的代理模式，其中代理对象的主要职责是增强原始对象的功能。因此，装饰器模式和代理模式可以相互补充，并在某些情况下可以互换使用。

示例代码1

场景1

添加用户业务，使用代理模式记录消耗时间日志。

/**
 * 抽象主题
 * 定义了真实主题（Real Subject）和代理（Proxy）之间的共同接口，
 * 在任何需要真实主题的地方都可以使用代理。
 */
public interface UserService {

  /**
   * 添加用户
   * @param username 用户名
   */
  void addUser(String username);
}

/**
 * 真实主题
 * 实现抽象主题，实际业务实现
 */
@Slf4j
public class UserServiceImpl implements UserService{
  @Override
  public void addUser(String username) {
    // 添加用户具体业务实现
    log.info("添加用户:{}", username);
  }
}

/**
 * 静态代理
 * 实现UserService抽象主题接口，并持有一个真实主题的引用。
 */
@Slf4j
public class UserServiceProxy implements UserService {
  private UserService realSubject;

  public UserServiceProxy(UserService realSubject) {
    this.realSubject = realSubject;
  }

  @Override
  public void addUser(String username) {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    // 调用真实主题，添加用户业务
    realSubject.addUser(username);
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    log.info("静态代理添加用户，耗时:{}", endTime - startTime);
  }
}

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * JDK动态代理
 */
@Slf4j
public class UserServiceJDKProxy implements InvocationHandler {

  private Object realSubject;

  public UserServiceJDKProxy(Object realSubject) {
    this.realSubject = realSubject;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    // 调用添加用户业务
    Object result = method.invoke(realSubject, args);
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    log.info("jdk动态代理添加用户，耗时:{}", endTime - startTime);
    return result;
  }
}

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * CGLIB动态代理
 */
@Slf4j
public class UserServiceCglibProxy implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        log.info("CGLIB动态代理添加用户，耗时:{}", endTime - startTime);
        return result;
    }
}

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * 测试类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 静态代理
        UserService realSubject = new UserServiceImpl(); // 真实主题
        UserService proxy = new UserServiceProxy(realSubject); // 代理
        proxy.addUser("Mike");

        // JDK动态代理
        UserService jdkProxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance(realSubject.getClass().getClassLoader(),
                realSubject.getClass().getInterfaces(),
                new UserServiceJDKProxy(realSubject));
        jdkProxy.addUser("Alice");

        // CGLIB动态代理(引入cglib库)
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(UserServiceImpl.class);
        enhancer.setCallback(new UserServiceCglibProxy());
        UserServiceImpl cglibProxy = (UserServiceImpl) enhancer.create();
        cglibProxy.addUser("Bob");
    }
}

// Make sure to add code blocks to your code group

常见问题

1. 添加CGLIB依赖

<!-- CGLIB -->
<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>

2.非法反射访问操作
WARNING: An illegal reflective access operation has occurred
IDEA设置VM OPTION:

--add-opens java.base/java.lang=ALL-UNNAMED