Java 代理（一） 静态代理
学习代理的设计模式的时候，经常碰到的一个经典场景就是想统计某个方法的执行时间。
1 静态代理模式的产生
需求1. 统计方法执行时间
统计方法执行时间，在很多API/性能监控中都有这个需求。
下面以简单的计算器为例子，计算加法耗时。代码如下：
public Long add(Integer a, Integer b) {long result = 0;for(int i=0; i<100000000; i++) {result += i + a + b;}return result;
}方法很简单，就是计算两数之和。这里为了方便统计耗时，所以循环了很多次。
统计耗时，那么实现起来也很简单：
public Long add(Integer a, Integer b) {long start = System.currentTimeMillis();long result = 0;for(int i=0; i<100000000; i++) {result += i + a + b;}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("cost time: " + (end - start) + "ms");return result;}统计代码和业务代码，杂糅在一起，是否是感觉有点混乱，有没有一种方法：在不影响原有业务逻辑情况下实现统计耗时的功能？
需求2.不影响原有业务逻辑，实现方法的耗时统计
很快我们想到一种方法，那就是定义一个父类，专门做耗时统计，业务代码通过抽象方法定义，子类扩展具体的业务方法即可。
代码如下：
public abstract class AbstractTime {public Long tickTock(Integer a, Integer b) {long start = System.currentTimeMillis();long result = calculate(a,b);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("cost time: " + (end - start) + "ms");return result;}protected abstract Long add(Integer a, Integer b);
}计算加法的耗时统计如下：
public class AddTime extends AbstractTime {@Overridepublic Long add(Integer a, Integer b) {long result = 0;for(int i=0; i<100000000; i++) {result += i + a + b;}return result;}public static void main(String[] args){AddTime addTime = new AddTime();addTime.tickTock(1, 2);}
}很好，实现无侵入式统计方法耗时，完成既定目标。
那么问题又来了，假如我们这个方法还需要继承另外一个类，这个时候怎么办呢？
需求3：使用接口方式，实现无侵入式统计方法耗时
我们先把需要实现的业务逻辑，通过接口的方式封装起来，定义一个接口。
public interface Calculator {Long add(Integer a, Integer b);
}
实现业务接口的方法类：
public class AddCalculator implements Calculator {@Overridepublic Long calculate(Integer a, Integer b) {long result = 0;for(int i=0; i<100000000; i++) {result += i + a + b;}return result;}
}使用接口，无侵入式实现方法耗时统计的方案就是，设计模式里的经典方案：代理模式。
这里使用代理模式，实现的代理类如下：
public class AddCalculatorProxy implements Calculator {private Calculator calculator;public AddCalculatorProxy(Calculator calculator) {this.calculator = calculator;}@Overridepublic Long calculate(Integer a, Integer b) {long start = System.currentTimeMillis();// 具体的业务逻辑类Long result = calculator.add(a, b);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("cost time: " + (end - start) + "ms");return result;}public static void main(String[] args) {Calculator calculator = new AddCalculator();Calculator proxy = new AddCalculatorProxy(calculator);proxy.add(1, 2);}
}这就是静态代理模式的推演过程。
2. 静态代理模式是什么
静态代理模式是一种设计模式，用于在不修改目标对象的前提下，通过代理对象来控制对目标对象的访问。以下是关于静态代理模式的详细说明：
2.1. 定义
静态代理模式中，代理类和目标类实现相同的接口，代理类持有目标类的实例，并通过代理类间接调用目标类的方法。代理类可以在方法执行前后添加额外的逻辑。
2.2. 特点
接口：目标类和代理类都实现了同一个接口。
代理类：代理类持有一个目标类的引用，并在其方法中调用目标类的方法。
扩展性：可以在不修改目标类的情况下，通过代理类添加额外的功能（如日志记录、性能监控等）。
2.3. 代码分析
根据上面的例子，以下是对静态代理模式的实现分析：
接口定义
public interface Calculator {Long add(Integer a, Integer b);
}
定义了一个 Calculator 接口，包含一个 add 方法。
目标类：
public class AddCalculator implements Calculator {@Overridepublic Long calculate(Integer a, Integer b) {long result = 0;for(int i=0; i<100000000; i++) {result += i + a + b;}return result;}
}
AddCalculator 是目标类，实现了 Calculator 接口。
提供了具体的业务逻辑（例如计算两个数的和并进行循环累加）。
代理类
public class AddCalculatorProxy implements Calculator {private Calculator calculator;public AddCalculatorProxy(Calculator calculator) {this.calculator = calculator;}@Overridepublic Long calculate(Integer a, Integer b) {long start = System.currentTimeMillis();// 调用目标类的业务逻辑Long result = calculator.add(a, b);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("cost time: " + (end - start) + "ms");return result;}
}
AddCalculatorProxy 是代理类，也实现了 Calculator 接口。
持有一个 Calculator 类型的目标类实例。
在 calculate 方法中，代理类在调用目标类的 add 方法前后添加了时间统计的逻辑。
测试代码
public static void main(String[] args) {Calculator calculator = new AddCalculator();Calculator proxy = new AddCalculatorProxy(calculator);proxy.add(1, 2);
}
创建目标类实例 AddCalculator。
使用代理类 AddCalculatorProxy 包装目标类实例。
调用代理类的 add 方法时，会自动执行代理类中的额外逻辑（如性能统计）。
2.4. 优点
职责分离：将核心业务逻辑与附加功能分离，符合单一职责原则。
增强功能：可以在不修改目标类的情况下，通过代理类添加新的功能。
2.5. 缺点
代码膨胀：每新增一个目标类，就需要创建一个对应的代理类，可能导致代码量增加。
灵活性不足：代理类和目标类必须实现相同的接口，缺乏动态性。
2.6. 总结
静态代理模式适用于需要在目标类的基础上扩展功能的场景。它通过代理类封装目标类的行为，同时保持接口的一致性。例子代码很好地展示了静态代理模式的应用，通过代理类实现了性能监控的功能。
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