代理模式是一种设计模式,用代理对象代替真实对象的访问,扩展对象的功能。代理类与委托类共享相同的接口,代理类主要负责预处理消息、过滤消息、将消息转发给委托类,并在事后处理消息等 。
在计算机科学中,设计模式是解决特定问题的优秀解决方案,它们提供了可重用的代码片段,可以帮助开发人员更轻松地编写软件,我们将讨论一种非常有用的设计模式——代理模式。
代理模式是一种结构型设计模式,它为其他对象提供了一个代理以控制对这个对象的访问,这种模式的主要目的是在访问对象时提供某种形式的控制或延迟,通过使用代理,我们可以在不修改原始对象的情况下,添加额外的功能。
代理模式可以分为静态代理和动态代理,静态代理是在编译时就确定的,而动态代理是在运行时动态生成的,这两者的主要区别在于,静态代理在编译时就已经确定了代理类和被代理类的关系,而动态代理则是在运行时根据需要动态生成代理类。
代理模式的主要角色有以下几个:
1、抽象主题(Subject):定义了一组接口,用于与代理对象交互,这些接口通常包括获取和设置被代理对象的状态的方法。
2、抽象真实主题(RealSubject):实现了抽象主题接口的具体类,表示被代理的对象。
3、抽象代理(Proxy):也实现了抽象主题接口,但是包含一个对真实主题的引用,这个引用用于在调用实际方法之前或之后执行一些额外的操作。
4、真实主题(ConcreteSubject):实现了抽象真实主题接口的具体类,表示真实的被代理对象。
5、静态代理(StaticProxy):实现了抽象代理接口的具体类,用于在编译时创建代理对象。
6、动态代理(DynamicProxy):实现了抽象真实主题接口的具体类,用于在运行时创建代理对象,这个类通常使用Java的java.lang.reflect.Proxy类来实现。
下面我们通过一个简单的例子来说明如何使用代理模式:
假设我们有一个远程打印机系统,客户端可以通过调用打印方法来发送打印任务到打印机,为了保证系统的安全性,我们需要在发送打印任务之前对打印内容进行加密处理,我们可以使用代理模式来实现这个功能。
我们定义一个抽象主题接口PrintRequest:
public interface PrintRequest { void print(); }
我们定义一个真实主题类RealPrintRequest:
public class RealPrintRequest implements PrintRequest { private String content; public RealPrintRequest(String content) { this.content = content; } @Override public void print() { System.out.println("打印内容: " + content); } }
我们定义一个抽象代理类PrintRequestProxy:
public abstract class PrintRequestProxy implements PrintRequest { protected RealPrintRequest realPrintRequest; public PrintRequestProxy(RealPrintRequest realPrintRequest) { this.realPrintRequest = realPrintRequest; } }
我们可以创建一个动态代理类EncryptedPrintRequestProxy,用于在运行时创建加密后的打印请求:
import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import java.util.Base64; public class EncryptedPrintRequestProxy implements InvocationHandler { private PrintRequest printRequest; public static PrintRequest newInstance(RealPrintRequest realPrintRequest) { EncryptedPrintRequestProxy proxy = new EncryptedPrintRequestProxy(); proxy.setPrintRequest(realPrintRequest); return (PrintRequest) Proxy.newProxyInstance(realPrintRequest.getClass().getClassLoader(), realPrintRequest.getClass().getInterfaces(), proxy); } public void setPrintRequest(PrintRequest printRequest) { this.printRequest = printRequest; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { if (method.getName().equals("print")) { String encryptedContent = encrypt((String) args[0]); // 对打印内容进行加密处理的逻辑省略了这里,你可以根据自己的需求实现加密算法。 printRequest.print(); // 直接调用真实主题的打印方法,这里的调用是在加密后的打印内容上进行的,也就是说,即使攻击者截获到了加密后的数据,也无法直接获取原始数据的内容,这样就达到了保护数据的目的。