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关于Java代理模式的面试题目及其答案

article 2025/1/12 1:06:01

Java中有23种设计模式，主要分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式‌。

创建型模式

创建型模式关注于对象的创建，提供了更灵活的对象创建方式。主要包括以下几种：

‌单例模式‌：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
‌工厂模式‌：包括简单工厂、工厂方法模式和抽象工厂模式。
‌建造者模式‌：通过多个简单的对象逐步构建成一个复杂的对象。
‌原型模式‌：通过复制现有的实例来创建新对象。
‌抽象工厂模式‌：创建相关或相互依赖的对象家族，而不需要明确指定具体类。

结构型模式

结构型模式涉及对象/类之间的关系，主要包括以下几种：

‌适配器模式‌：将一个类的接口转换成客户端希望的另一个接口。
‌装饰器模式‌：动态地给一个对象添加一些额外的职责。
‌代理模式‌：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
‌外观模式‌：提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。
‌桥接模式‌：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
‌组合模式‌：将对象组合成树形结构以表示部分-整体层次结构。
‌享元模式‌：通过共享已经创建的对象来减少内存使用和提高效率。

行为型模式

行为型模式涉及对象/类的行为、状态、流程，主要包括以下几种：

‌策略模式‌：定义一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。
‌模板方法模式‌：定义一个操作中的算法的骨架，将算法的一些步骤延迟到子类中。
‌观察者模式‌：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
‌迭代子模式‌：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无需暴露该对象的内部表示。
‌责任链模式‌：将请求发送到多个对象中的一个，这些对象共享响应职责。
‌命令模式‌：将一个请求或者操作封装到一个对象中。
‌备忘录模式‌：在不破坏封装的前提下，捕获和恢复对象的状态。
‌状态模式‌：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。
‌访问者模式‌：在不修改集合元素的前提下，为集合中的每个元素操作提供一个访问接口。
‌中介者模式‌：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。
‌解释器模式‌：提供一个简单的语法分析机制，用于解释和执行字符串表达式。

什么是代理模式？
代理模式是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理模式允许在不改变原有类的情况下，通过引入一个代理类来扩展或控制对目标对象的访问。
为什么需要代理模式？
代理模式用于控制对对象的访问，可以在不修改原有类的情况下添加额外的功能。例如，可以在代理类中添加日志记录、权限检查、延迟加载等功能。
代理模式有哪几种类型？
代理模式主要有以下几种类型：远程代理（Remote Proxy），虚拟代理（Virtual Proxy），保护代理（Protection Proxy），智能引用代理（Smart Reference Proxy）。

如何实现一个静态代理？
要实现一个静态代理，首先定义一个接口，然后创建一个实现该接口的真实类和代理类。代理类持有真实类的引用，并在代理类的方法中调用真实类的方法。示例如下：

// 接口
public interface IService {
    void doSomething();
}

// 真实类
public class RealService implements IService {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Doing something");
    }
}

// 代理类
public class StaticProxy implements IService {
    private IService realService;

    public StaticProxy(IService realService) {
        this.realService = realService;
    }

    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Before doing something");
        realService.doSomething();
        System.out.println("After doing something");
    }
}

如何实现一个动态代理？
要实现一个动态代理，需要使用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口。首先定义一个接口，然后创建一个实现该接口的类。接着，创建一个实现了InvocationHandler接口的处理器类，并在其invoke方法中添加额外的逻辑。最后，使用Proxy类创建代理实例。示例如下：

// 接口
public interface IService {
    void doSomething();
}

// 真实类
public class RealService implements IService {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Doing something");
    }
}

// 处理器类
public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

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

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before doing something");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("After doing something");
        return result;
    }
}

// 创建代理实例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        IService realService = new RealService();
        IService proxyInstance = (IService) Proxy.newProxyInstance(
                realService.getClass().getClassLoader(),
                realService.getClass().getInterfaces(),
                new DynamicProxyHandler(realService));
        proxyInstance.doSomething();
    }
}

代理模式有哪些优缺点？
优点：可以在不修改现有代码的基础上扩展功能；缺点：可能会增加系统的复杂性，特别是在过度使用代理的情况下。
什么时候使用代理模式？
当系统需要控制对对象的访问，或者需要在不修改现有代码的情况下添加额外的功能时，可以使用代理模式。例如，当需要添加日志记录、权限检查、延迟加载等功能时。
如何在代理模式中添加新的方法？
在代理模式中，可以在代理类或处理器类中添加新的方法。这些新的方法可以调用被代理对象的方法，也可以是代理类自己的方法。
代理模式与装饰器模式有什么区别？
装饰器模式主要用于增强对象的功能，而代理模式主要用于控制对对象的访问。装饰器模式关注于功能的扩展，而代理模式关注于访问控制和权限管理。
代理模式与适配器模式有什么区别？
适配器模式用于将一个接口转换为另一个接口，使得不兼容的接口可以一起工作。适配器模式关注的是接口的适配，而代理模式关注的是访问控制和权限管理。