什么是代理模式？

Java中的代理模式是一种结构型设计模式，它允许通过代理对象来控制对另一个对象的访问。这种模式在Java中有着广泛的应用，特别是在需要增强对象功能、控制访问权限或实现某些特定行为时。下面会对Java代理模式进行详细解释。

一、基本概念

代理模式涉及三个主要角色：

抽象角色：通过接口或抽象类声明真实角色实现的业务方法。
代理角色：实现抽象角色，是真实角色的代理，通过真实角色的业务逻辑方法来实现抽象方法，并可以附加自己的操作。
真实角色：实现抽象角色，定义真实角色所要实现的业务逻辑，供代理角色调用。

二、静态代理

定义：静态代理是在编译时就已经确定代理类和被代理类的关系，代理类需要手动实现和被代理类相同的接口，并调用被代理类的方法。

特点：
代理类和被代理类都实现了相同的接口。
代理类的对象在程序运行之前就已经确定。
代理对象中会包含目标对象的引用。

优点：
可以在不修改目标对象的情况下扩展目标对象的功能。
由于代理类是预先编写好的，所以运行时效率较高。

缺点：
需要为每一个目标对象创建一个对应的代理类，如果目标对象很多，则代理类也会很多，增加了代码的复杂性。
如果目标接口增加了新的方法，则代理类和目标类都需要进行相应的修改，增加了维护成本。

三、动态代理

定义：动态代理是在运行时动态生成代理类，不需要手动实现接口，可以在运行时为任意一个类创建代理对象。

分类：
基于接口的动态代理（JDK动态代理）：JDK动态代理是Java自带的动态代理机制，它是在运行时通过反射机制生成代理类，代理类实现了指定接口，从而实现对该接口的代理操作。被代理的类必须实现一个接口。
基于类的动态代理（CGLIB动态代理）：CGLIB动态代理是基于类的代理，它不需要被代理的类实现一个接口，而是直接继承被代理类，通过子类代理的方式实现对被代理类的代理操作。CGLIB是一个优秀的字节码生成库，通过在运行时动态生成字节码，实现对被代理类的代理操作。

优点：
灵活性高，可以动态地为不同的目标对象创建代理，而无需预先知道目标对象的具体类型。
只需要编写一次代理逻辑，就可以适用于所有的代理对象，降低了代码的重复性。

缺点：
JDK动态代理要求目标对象必须实现一个接口，否则无法使用。
由于涉及到反射，运行时效率相对较低。
CGLIB动态代理只能代理非final类和非final方法，且由于是通过继承实现的，可能会受到Java单继承的限制。

四、应用场景

远程代理：在远程方法调用中，代理模式可以用于隐藏客户端和服务器之间的网络细节。客户端通过代理对象调用远程服务器的方法，代理对象负责处理网络通信、序列化和反序列化等细节。
虚拟代理：在创建开销较大的对象时，可以使用代理模式延迟对象的创建，直到真正需要使用它时才进行创建。例如，在图像加载时，可以使用虚拟代理来延迟加载图像资源，避免长时间的等待。
安全代理：代理模式可以用于控制对真实对象的访问权限。代理对象可以在调用真实对象的方法前进行权限检查，确保只有具有相应权限的用户才能访问真实对象。
缓存代理：代理模式可以用于缓存对象的方法调用结果。当多个客户端需要调用相同的方法时，代理对象可以在第一次调用时缓存方法的结果，以后的调用都直接返回缓存的结果，避免重复计算。
日志记录：代理模式可以用于记录方法的调用日志。代理对象可以在调用真实对象的方法前后记录日志信息，用于调试和分析应用程序的运行情况。

五、示例代码

以下是基于JDK动态代理的一个简单例子：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
import java.lang.reflect.Method;  
import java.lang.reflect.Proxy;  
  
// 接口  
interface UserService {  
    void addUser();  
}  
  
// 实现类  
class UserServiceImpl implements UserService {  
    @Override  
    public void addUser() {  
        System.out.println("添加用户");  
    }  
}  
  
// 代理类  
class UserServiceProxy implements InvocationHandler {  
    private Object target;  
  
    public Object getProxy(Object target) {  
        this.target = target;  
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);  
    }  
  
    @Override  
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {  
        System.out.println("方法调用前");  
        Object result = method.invoke(target, args);  
        System.out.println("方法调用后");  
        return result;  
    }  
}  
  
// 测试类  
public class DynamicProxyTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        UserService userService = new UserServiceImpl();  
        UserService proxy = (UserService) new UserServiceProxy().getProxy(userService);  
        proxy.addUser();  
    }  
}

运行测试类DynamicProxyTest，你将看到以下输出：

方法调用前

添加用户

方法调用后

我们定义了一个接口UserService和其实现类UserServiceImpl，然后定义了一个代理类UserServiceProxy，该类实现了InvocationHandler接口，并重写了其中的invoke方法。在invoke方法中，我们可以实现对真实对象的代理操作，如添加日志、权限检查等。最后，通过调用Proxy.newProxyInstance方法创建代理对象，并返回该代理对象。