// 1. Subject (抽象主题)
interface IQueryService {
    String doQuery(String query);
}

// 2. RealSubject (真实主题)
class DatabaseQueryService implements IQueryService {
    @Override
    public String doQuery(String query) {
        // 模拟数据库查询
        System.out.println("Executing query: " + query);
        try {
            Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "Query Result";
    }
}

// 3. Proxy (代理)
class QueryServiceProxy implements IQueryService {
    // 持有对真实主题的引用
    private IQueryService realService;

    public QueryServiceProxy() {
        // 在代理中创建或获取真实对象
        this.realService = new DatabaseQueryService();
    }

    @Override
    public String doQuery(String query) {
        // 在调用真实方法前执行的附加操作
        System.out.println("LOG: A query is about to be executed at " + System.currentTimeMillis());

        // 将请求转发给真实主题
        String result = realService.doQuery(query);

        // 在调用真实方法后执行的附加操作
        System.out.println("LOG: The query has been executed.");
        
        return result;
    }
}

// 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 客户端直接与代理对象交互，而不知道真实对象的存在
        IQueryService queryService = new QueryServiceProxy();
        
        String result = queryService.doQuery("SELECT * FROM users");
        System.out.println("Client received: " + result);
    }
}

客户端完全不知道日志记录的存在，它只与 IQueryService 接口交互。代理对象 QueryServiceProxy 透明地增加了日志功能。

三、代理模式的分类

根据代理的创建时机和实现方式，代理模式主要分为以下几种：

1. 静态代理 (Static Proxy)

实现： 如上例所示，代理类和真实主题类都实现了同一个接口，代理类是在编译时就已经创建好的。
优点： 实现简单，易于理解。
缺点： 非常不灵活。如果接口中增加了新的方法，真实主题和所有代理类都必须进行修改。而且每代理一个真实主题，就需要创建一个新的代理类，导致类的数量剧增。

2. 动态代理 (Dynamic Proxy)

实现： 代理类是在运行时动态生成的，而不是在编译时。它不需要为每个真实主题手动编写代理类。
优点： 非常灵活。可以为一个或多个接口动态地生成代理类，解决了静态代理类数量爆炸的问题。
缺点： 实现相对复杂，需要借助特定的API。
Java中的实现方式：
- JDK动态代理： 基于接口实现。要求被代理的类必须实现一个或多个接口。通过 java.lang.reflect.Proxy 类和 InvocationHandler 接口实现。
- CGLIB动态代理： 基于继承实现。它通过生成被代理类的子类来作为代理。即使被代理的类没有实现接口，也可以使用。但不能代理 final 类。

3. 其他常见分类（按用途）

远程代理 (Remote Proxy): 代表一个位于不同地址空间（如另一台服务器）的对象。客户端调用远程代理的方法，代理负责网络通信，将请求打包发送给远程的真实对象。RPC（远程过程调用）框架的核心就是远程代理。
虚拟代理 (Virtual Proxy): 用于延迟加载。当一个对象的创建成本很高时（如加载一张高清大图），可以先用一个轻量级的虚拟代理来代替它。只有当客户端真正需要使用这个对象时，虚拟代理才会去创建并加载真实的重量级对象。
保护代理 (Protection Proxy): 用于控制对真实对象的访问权限。在将请求转发给真实对象之前，保护代理会检查调用者是否具有足够的操作权限。
缓存代理 (Caching Proxy): 为开销大的操作结果提供临时存储。当多个客户端请求相同的结果时，代理可以返回缓存的数据，而无需重复调用真实对象。

四、优缺点与适用场景

优点

职责清晰： 真实主题只关心核心业务逻辑，代理则负责处理非核心的附加任务，符合单一职责原则。
高扩展性： 可以在不修改真实主题的情况下，轻松地增加新的功能（如日志、缓存、权限控制）。
控制访问： 代理可以作为一道屏障，对访问进行过滤和控制。
降低耦合： 客户端与真实主题解耦，只依赖于抽象接口。

缺点

增加系统复杂度： 需要额外增加代理类，可能会导致系统中的类数量增加。
可能降低性能： 由于在客户端和真实主题之间增加了一层代理，请求的处理速度可能会有轻微的下降。

适用场景

当你希望在不改变一个已有类的情况下，为其增加一些辅助功能时（如日志、事务、权限）。
当你需要控制对一个对象的访问时（保护代理）。
当你需要为一个远程对象提供一个本地代表时（远程代理）。
当你需要延迟加载一个重量级对象时（虚拟代理）。
AOP（面向切面编程） 的核心实现机制就是动态代理。Spring框架中的事务管理、日志记录等功能大量使用了代理模式。