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什么是代理模式

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或者占位符，以控制对这个对象的访问。代理模式可以在不改变原始对象的情况下，通过向代理对象添加额外的行为来控制对原始对象的访问。

代理模式通常用于以下情况：

远程代理：通过代理对象访问远程实体，例如网络请求。
虚拟代理：延迟加载昂贵的资源，例如图片资源等。
安全代理：控制对对象的访问权限。
智能代理：添加额外的操作或者日志记录。

代理模式包含以下角色：

抽象主题（Subject）：定义了代理和真实主题的公共接口，可以是接口或者抽象类。
真实主题（Real Subject）：实际执行业务逻辑的对象。
代理对象（Proxy）：通过实现抽象主题接口，控制对真实主题的访问，并可以在访问前后做一些额外的处理。

代理模式应用场景

远程代理：为了隐藏对于网络交互的复杂度，可以使用远程代理。远程代理可以将网络请求封装在代理类中，客户端只需要和代理类进行交互，而无需了解网络通信的底层细节。
虚拟代理：虚拟代理用于延迟创建一个对象，在需要时才真正创建。虚拟代理可以用于代替一个昂贵或者耗时的操作，比如加载大图、或者执行复杂的计算。
安全代理：安全代理用于控制对真实对象的访问权限。通过代理对象，可以限制某些客户端调用真实对象的特定方法，或者只允许授权用户访问真实对象。
缓存代理：缓存代理用于缓存真实对象的结果，以提高系统的性能。当客户端请求相同的数据时，代理对象可以直接返回缓存中的结果，而无需再次执行真实对象的方法。
日志记录代理：日志记录代理可以在真实对象的方法执行前后，增加一些额外的操作，比如记录方法的参数、调用时间等。通过日志记录代理，可以方便地实现系统的日志记录功能。

代理的分类

代理模式根据不同的场景和用途，可以分为以下几种分类：

静态代理：在编译期间就确定了代理类和真实对象的关系，代理类和真实类的关系在代码中是静态的，所以称为静态代理。
动态代理：在运行时动态生成代理类，动态代理可以在不修改原有代码的情况下，实现代理类的替换，使得代理类和真实对象的关系可以动态变化。
远程代理：远程代理是一种特殊的代理模式，它用于控制在不同的地址空间中的对象之间的访问。远程代理可以隐藏对象的位置和调用细节，使得使用者可以像调用本地对象一样调用远程对象。
虚拟代理：虚拟代理是一种延迟加载技术，在需要使用对象时才创建对象。虚拟代理可以用于节省系统资源，提高系统性能。
安全代理：安全代理控制对真实对象的访问权限，可以在代理类中添加额外的逻辑来进行权限验证和安全检查。
缓存代理：缓存代理用于在访问对象之前，对结果进行缓存，以提高性能。如果相同的请求再次到达，则直接返回缓存中的结果，而不是再次执行耗时的操作。
写入代理：写入代理用于控制对对象的写入操作，可以实现日志记录、事务处理等功能。
神经网络代理：神经网络代理是一种利用神经网络技术来实现的代理模式，通过训练神经网络，让代理类能够自动学习和适应用户的行为模式，并根据用户的需求进行智能推荐。

实例

// 定义一个接口
interface Image {
    void display();
}

// 创建具体的实现类
class RealImage implements Image {
    private String filename;

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadFromDisk();
    }

    private void loadFromDisk() {
        System.out.println("Loading image: " + filename);
    }

    public void display() {
        System.out.println("Displaying image: " + filename);
    }
}

// 创建代理类
class ProxyImage implements Image {
    private RealImage realImage;
    private String filename;

    public ProxyImage(String filename) {
        this.filename = filename;
    }

    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(filename);
        }
        realImage.display();
    }
}

// 使用代理类
public class ProxyPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("image.jpg");

        // 图像将从磁盘加载
        image.display();

        // 图像不需要从磁盘加载
        image.display();
    }
}

在上面的例子中，Image接口定义了要显示的图像的方法。RealImage是实现Image接口的具体实现类，它在display方法中加载和显示图像。

ProxyImage是一个代理类，它实现了Image接口，并在display方法中使用RealImage类来加载和显示图像。此外，ProxyImage只在需要时才创建并初始化RealImage对象。

在ProxyPatternExample类中，我们创建了一个ProxyImage对象，并使用它来显示图像。第一次调用display方法时，ProxyImage将创建一个RealImage对象，并从磁盘加载图像。第二次调用display方法时，ProxyImage将直接使用缓存的RealImage对象，无需再次加载图像。