一、生活场景中的代理思维
想象您要租房子,但不想直接与房东打交道,这时房产中介就发挥作用了:
- 1. 中介帮您筛选房源(访问控制)
- 2. 签约前验证房东资质(预处理)
- 3. 协助办理合同手续(功能增强)
- 4. 处理后续维修问题(后置处理)
这种中介服务思维正是代理模式的核心——在不修改原始对象的前提下,通过代理对象控制访问并增强功能。在编程领域,代理模式常用于远程调用、权限验证、日志记录等场景。
二、代理模式核心架构
1. 三大核心角色
角色 | 作用 | 现实类比 |
Subject | 定义代理与目标对象的统一接口 | 租房标准流程 |
RealSubject | 实际业务执行者(被代理对象) | 真实房东 |
Proxy | 中介层,控制并增强目标对象访问 | 房产中介 |
2. 工作流程示意
客户端 → 代理对象 → 预处理 → 目标对象 → 后处理 → 返回结果
三、静态代理:手工打造的专属代理
1. 代码实现示例
// 文件存储接口
interface FileStorage {
voidupload(String filename);
}
// 真实对象
class CloudStorage implements FileStorage {
publicvoidupload(String filename) {
System.out.println("上传文件至云端: " + filename);
}
}
// 代理类
class StorageProxy implements FileStorage {
private CloudStorage target;
public StorageProxy() {
this.target = newCloudStorage();
}
@Override
public void upload(String filename) {
if(checkAccess()) { // 权限验证
encryptFile(filename); // 文件加密
target.upload(filename); // 调用真实方法
logOperation(filename); // 记录日志
}
}
private boolean checkAccess() {
// 模拟权限验证逻辑
returntrue;
}
}
2. 静态代理特点
o 优点:结构清晰,适合简单场景
o 缺点:每个接口需单独编写代理类,维护成本高
o 适用场景:代理逻辑固定且目标类较少的情况
四、动态代理:运行时生成的智能中介
1. JDK动态代理(基于接口)
public class AuditHandler implements InvocationHandler {
private Object target;
public AuditHandler(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {
System.out.println("【审计】操作开始: " + method.getName());
Objectresult= method.invoke(target, args);
System.out.println("【审计】操作耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
return result;
}
}
// 使用示例
FileStorage realService= new CloudStorage();
FileStorage proxy= (FileStorage) Proxy.newProxyInstance(
realService.getClass().getClassLoader(),
realService.getClass().getInterfaces(),
new AuditHandler(realService)
);
proxy.upload("data.zip");
2. CGLIB代理(基于继承)
Enhancer enhancer=new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(CloudStorage.class);
enhancer.setCallback((MethodInterceptor)(obj, method, args, proxy) -> {
System.out.println("CGLIB预处理");
Object result= proxy.invokeSuper(obj, args);
System.out.println("CGLIB后处理");
return result;
});
CloudStorage proxy= (CloudStorage) enhancer.create();
3. 动态代理对比
维度 | JDK动态代理 | CGLIB代理 |
技术基础 | 接口代理 | 继承代理 |
性能 | 调用较快 | 生成较慢但执行快 |
限制 | 必须实现接口 | 无法代理final类/方法 |
应用场景 | Spring AOP默认方式 | MyBatis Mapper代理 |
五、典型应用场景
1. 远程方法调用(RPC)
通过代理对象隐藏网络通信细节,如Dubbo框架的远程服务调用。
2. 事务管理
Spring使用AOP代理实现声明式事务:
@Transactional
public void transferMoney() {
// 数据库操作
}
3. 延迟加载
MyBatis的懒加载机制通过代理实现:
// 当首次调用getOrders()时才执行SQL查询
User user = userMapper.findById(1);
List orders = user.getOrders();
4. 安全控制
权限验证代理示例:
public Object invoke(...) {
if(!SecurityUtils.hasPermission(method.getName())) {
throw new AccessDeniedException();
}
return method.invoke(target, args);
}
六、模式对比与选型
设计模式 | 核心区别 | 典型场景 |
代理模式 | 控制访问,功能增强 | 权限/日志/远程调用 |
装饰器模式 | 递归增强对象功能 | IO流处理 |
适配器模式 | 接口转换 | 旧系统兼容 |
外观模式 | 简化复杂系统调用 | 微服务网关 |
选型建议:
o 需要接口代理 → JDK动态代理
o 需要类代理 → CGLIB
o 简单固定逻辑 → 静态代理
o 复杂通用功能 → 动态代理
七、最佳实践指南
1. 性能优化技巧
o 缓存代理对象避免重复创建
o 优先使用接口代理(JDK动态代理)
o 对高频调用方法做字节码增强
2. 常见问题解答
Q:代理模式会导致性能下降吗?
现代JVM对反射调用有优化,在Spring等框架中代理性能损耗可控制在5%以内。
Q:如何选择动态代理实现?
o Spring Boot 2.x默认使用CGLIB
o 需要代理final类时可考虑ByteBuddy
Q:代理对象能被二次代理吗?
可以,但要注意调用链深度,过度代理会影响可维护性。
八、从原理到实践
1. 动态代理底层原理
JDK动态代理通过以下步骤生成$Proxy0.class:
- 1. 根据接口生成字节码
- 2. 使用类加载器载入JVM
- 3. 创建代理对象实例
查看生成的代理类:
System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
2. Spring AOP实现揭秘
Spring通过以下组合实现AOP:
- 1. JDK动态代理(接口场景)
- 2. CGLIB(类代理场景)
- 3. AspectJ注解声明切面逻辑
掌握代理模式的关键在于理解"控制访问"的核心思想,这种编程范式已渗透到Java生态的各个角落。从Spring框架的事务管理到MyBatis的Mapper代理,从RPC调用到微服务网关,代理模式如同无形的纽带,将系统各模块优雅地连接在一起。通过合理运用代理模式,开发者可以构建出更灵活、更安全、更易维护的应用程序架构。