代理模式

代理模式在不改变原始类 （或叫被代理类）代码的情况下，通过引入代理类来给原始类附加功能。

为了将框架代码和业务代码解耦，代理模式就派上用场了。代理类 UserControllerProxy 和原始类 UserController 实现相同的接口 IUserController。UserController 类只负责业 务功能。代理类 UserControllerProxy 负责在业务代码执行前后附加其他逻辑代码，并通 过委托的方式调用原始类来执行业务代码。

public interface IUserController {
    UserVo login(String telephone, String password);
    UserVo register(String telephone, String password);
}
// 这里只写业务逻辑
public class UserController implements IUserController {
    //...省略其他属性和方法...
    @Override
    public UserVo login(String telephone, String password) {
        //...省略login逻辑...
        //...返回UserVo数据...
    }
    @Override
    public UserVo register(String telephone, String password) {
        //...省略register逻辑...
        //...返回UserVo数据...
    }
}
// 代理类使用UserController，然后添加一些其他的逻辑
public class UserControllerProxy implements IUserController {
    private MetricsCollector metricsCollector;
    private UserController userController;
    public UserControllerProxy(UserController userController) {
        this.userController = userController;
        this.metricsCollector = new MetricsCollector();
    }
    @Override
    public UserVo login(String telephone, String password) {
        long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        // 委托
        UserVo userVo = userController.login(telephone, password);
        long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
        long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimes);
        metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
        return userVo;
    }
    @Override
    public UserVo register(String telephone, String password) {
        long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        UserVo userVo = userController.register(telephone, password);
        long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
        long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimes);
        metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
        return userVo;
    }
}
//UserControllerProxy使用举例
//因为原始类和代理类实现相同的接口，是基于接口而非实现编程
//将UserController类对象替换为UserControllerProxy类对象，不需要改动太多代码
IUserController userController = new UserControllerProxy(new UserController())

但是上面这种需要原始类是一个接口，如果原始类并不是我们开发的，比如说原始类是框架中的一个类，改怎么办？

对于这种外部类的扩展，我们一般都是采用继承的方式。我们让代理类继承 原始类，然后扩展附加功能。

public class UserControllerProxy extends UserController {
    private MetricsCollector metricsCollector;
    public UserControllerProxy() {
        this.metricsCollector = new MetricsCollector();
    }
    public UserVo login(String telephone, String password) {
        long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        UserVo userVo = super.login(telephone, password);
        long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
        long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("login", responseTime, startTimes);
        metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
        return userVo;
    }
    public UserVo register(String telephone, String password) {
        long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
        UserVo userVo = super.register(telephone, password);
        long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
        long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo("register", responseTime, startTimes);
        metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
        return userVo;
    }
}
//UserControllerProxy使用举例
UserController userController = new UserControllerProxy();

动态代理的原理解析

上面的写法，每多一个代理类，就需要重新创建一个新的类，这样会导致比较繁琐。

我们可以使用动态代理，就是不事先为每个原始类编写代理类，而是在运行的时候，动态地创建原始类对应的代理类，然后在系统中用代理类替换掉原始类。

public class MetricsCollectorProxy {
  private MetricsCollector metricsCollector;

  public MetricsCollectorProxy() {
    this.metricsCollector = new MetricsCollector();
  }

  public Object createProxy(Object proxiedObject) {
    Class<?>[] interfaces = proxiedObject.getClass().getInterfaces();
    DynamicProxyHandler handler = new DynamicProxyHandler(proxiedObject);
    return Proxy.newProxyInstance(proxiedObject.getClass().getClassLoader(), interfaces, handler);
  }

  private class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object proxiedObject;

    public DynamicProxyHandler(Object proxiedObject) {
      this.proxiedObject = proxiedObject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
      long startTimestamp = System.currentTimeMillis();
      Object result = method.invoke(proxiedObject, args);
      long endTimeStamp = System.currentTimeMillis();
      long responseTime = endTimeStamp - startTimestamp;
      String apiName = proxiedObject.getClass().getName() + ":" + method.getName();
      RequestInfo requestInfo = new RequestInfo(apiName, responseTime, startTimestamp);
      metricsCollector.recordRequest(requestInfo);
      return result;
    }
  }
}

//MetricsCollectorProxy使用举例
MetricsCollectorProxy proxy = new MetricsCollectorProxy();
IUserController userController = (IUserController) proxy.createProxy(new UserController());

Spring AOP 底层的实现原理就是基于动态代理。

应用场景

1. 业务系统的非功能性需求开发

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，放到代理类中统一处理。

2. 代理模式在 RPC、缓存中的应用

实际上，RPC 框架也可以看作一种代理模式，GoF 的《设计模式》一书中把它称作远程代理。通过远程代理，将网络通信、数据编解码等细节隐藏起来。客户端在使用 RPC 服务的时候，就像使用本地函数一样，无需了解跟服务器交互的细节。除此之外，RPC 服务的开发者也只需要开发业务逻辑，就像开发本地使用的函数一样，不需要关注跟客户端的交互细节。

参考

《设计模式之美》