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代理模式

分类：结构型模式。

类结构

classDiagram
    direction TB
    class Client
    class Subject {
        <<interface>>
        +request()
    }
    class RealSubject {
        +request()
    }
    class Proxy {
        +request()
    }
    Subject <|.. RealSubject
    Subject <|.. Proxy
    Proxy --> RealSubject : 委托
    Client ..> Subject : 使用

角色定义

角色 定义
Client（客户端） 仅依赖主题接口发起请求，使用代理时无需改变调用方式。
Subject（主题接口） 定义代理与真实主题共同实现的请求契约。
RealSubject（真实主题） 实现主题接口，执行实际业务操作。
Proxy（代理） 实现主题接口，持有真实主题并控制对它的访问，在需要时委托请求；可承担延迟加载、权限检查或缓存等职责。

Head First 示例：远程查看糖果机库存与状态

《Head First 设计模式》第 11 章让糖果机监控端跨进程查询不同地点的机器，而无需直接持有服务端的本地机器对象。这里核对的是作者 2020 年第二版配套代码 proxy/gumball：GumballMachineRemote 定义远程查询契约，GumballMachine 实现契约，GumballMonitor 只持有这个接口并打印位置、库存与当前状态。

服务端通过 Naming.rebind() 注册机器，监控端通过 Naming.lookup() 取得远程引用。代理承担网络调用的转发，由 RMI 基础设施提供；现代 RMI 可以使用运行时生成的动态代理，这个源码目录没有供本节绘制的作者手写具体桩类。图中因此保留真实接口与持有关系，通过文字说明代理所处的位置。

具体类名 对应角色 职责
GumballMachineRemote 远程主题接口 继承 Remote，声明 getCount()、getLocation()、getState()，各方法允许抛出 RemoteException。
GumballMachine 真实主题 继承 UnicastRemoteObject 并实现远程接口，保存位置、库存及当前状态，执行服务端查询。
GumballMonitor 客户端 保存 GumballMachineRemote machine，通过 report() 发起查询并处理远程异常。
State 可序列化的状态接口 继承 Serializable，定义机器状态操作；具体状态对象作为查询结果传回监控端。
GumballMachineTestDrive 服务端入口 根据参数创建机器，并将其绑定到 RMI 注册表名称。
GumballMonitorTestDrive 监控端入口 查找远程引用，创建监控对象并调用 report()。

示例 UML

classDiagram
    direction TB
    class GumballMachineRemote {
        <<interface>>
        +getCount() int
        +getLocation() String
        +getState() State
    }
    class GumballMachine {
        String location
        int count
        State state
        +getCount() int
        +getLocation() String
        +getState() State
    }
    class GumballMonitor {
        GumballMachineRemote machine
        +GumballMonitor(GumballMachineRemote machine)
        +report()
    }
    class State {
        <<interface>>
        +insertQuarter()
        +ejectQuarter()
        +turnCrank()
        +dispense()
    }
    class GumballMachineTestDrive {
        +main(String[] args)$
    }
    class GumballMonitorTestDrive {
        +main(String[] args)$
    }
    GumballMachineRemote <|.. GumballMachine
    GumballMonitor --> GumballMachineRemote : machine 远程引用
    GumballMachine --> State : state 当前状态
    GumballMachineRemote ..> State : getState 返回
    GumballMachineTestDrive ..> GumballMachine : 创建并注册
    GumballMonitorTestDrive ..> GumballMachineRemote : 查找远程引用
    GumballMonitorTestDrive ..> GumballMonitor : 创建并调用

图中省略 Remote、UnicastRemoteObject、Serializable 等库类型、RMI 注册表与传输细节，以及五个具体状态类。GumballMonitor 中的 machine 在远程场景下指向实现接口的代理引用，不是直接跨进程持有实体。getState() 返回可序列化的状态副本；具体状态类的 gumballMachine 字段标记为 transient，不会随返回值把机器引用一同序列化。

协作过程

  1. 在 RMI 注册表可用的前提下，GumballMachineTestDrive 用主机名和库存参数创建 GumballMachine，通过 Naming.rebind() 将它注册为 gumballmachine。
  2. GumballMonitorTestDrive 根据主机名构造地址，用 Naming.lookup() 取得 GumballMachineRemote 引用，并将它传入 GumballMonitor。
  3. report() 依次调用 getLocation()、getCount()、getState()；RMI 代理转发这些请求，由服务端的 GumballMachine 返回相应信息。
  4. 监控端打印查询结果，其中状态对象通过序列化按值传回；远程调用发生 RemoteException 时，由 report() 的异常处理分支处理。

该固定版本的 GumballMonitorTestDrive 使用 args.length >= 0 判断后读取 args[0]，因此需要提供主机名参数，不能把源码中的三个预置地址理解为无参数运行时可用的回退路径。这里说明调用协作关系，不执行或修补配套程序。

固定版本源码：

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