您现在的位置：程式碼之家 >> 編程語言 > >> Java 程式設計 >> Java 程式設計入門

Java 設計模式精講：代理模式的八大類型、結構圖解與實戰應用場景

編輯：Java 程式設計入門

從生活例子理解代理模式

科技市場買配件找代理商：買方享受品保、優惠價、售後服務；廠商專注研發生產，銷售風險由代理分擔。美國甚至規定產品上市必經代理。軟體設計中，「代理」同樣扮演中介、控制存取、增值服務的關鍵角色。

定義與核心動機

代理模式：為其他物件提供一個代理以控制對該物件的存取。當客戶不想或無法直接引用目標物件時，代理物件介入，可過濾、記錄、延遲建立、權限控制等。

何時使用？ 需對既有方法增強/修改，但不想違反「開閉原則」修改原始碼。引入「第三者」代理調用原方法並控制結果，職責劃分更清晰，利於維護。小系統或簡單邏輯則直接修改較划算。

八大常見代理類型（依《Java 與模式》分類）

類型	英文	核心目的	典型場景
遠程代理	Remote Proxy	為不同位址空間物件提供本地代表	RMI、Web Service、微服務呼叫
虛擬代理	Virtual Proxy	延遲建立資源耗大/複雜物件	大圖片載入、資料庫連線池、報表產生器
保護代理	Protection Proxy	控制存取權限	論壇角色權限、API 閘道鑑權
智能引用代理	Smart Reference Proxy	提供額外服務（計數、記錄、快取）	呼叫次數統計、記憶體快取、日誌記錄
複製代理	Copy-on-Write Proxy	寫入時才複製物件	大型資料結構共享、快照隔離
防火牆代理	Firewall Proxy	保護目標免受惡意存取	網路防火牆、沙箱隔離
同步代理	Synchronization Proxy	多執行緒安全存取	線程安全集合、分散式鎖
快取代理	Cache Proxy	暫存運算結果	網頁快取、查詢結果快取、CDN

代理模式結構：三大角色

代理模式類別圖

抽象主題：定義真實主題與代理共同介面（介面或抽象類別）。
真實主題：實作核心業務邏輯。
代理主題：持有真實主題引用，實作相同介面，在轉呼叫前後插入控制邏輯。

Java 實作範例：虛擬代理延遲載入大圖片

// 抽象主題
interface Image {
    void display();
}

// 真實主題：耗資源載入
class RealImage implements Image {
    private final String filename;
    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadFromDisk(); // 模擬耗時操作
    }
    private void loadFromDisk() { System.out.println("Loading " + filename); }
    public void display() { System.out.println("Displaying " + filename); }
}

// 代理主題：延遲建立
class ProxyImage implements Image {
    private RealImage realImage;
    private final String filename;
    public ProxyImage(String filename) { this.filename = filename; }
    public void display() {
        if (realImage == null) realImage = new RealImage(filename);
        realImage.display();
    }
}

// 客戶端
public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Image img = new ProxyImage("huge_photo.tiff");
        System.out.println("Image object created, but not loaded yet.");
        img.display(); // 首次顯示觸發載入
        img.display(); // 二次顯示直接使用已建立物件
    }
}