[Design Pattern] 프록시 패턴(Proxy Pattern)

이 글은 에릭 프리먼의 'Head First Design Patterns'를 읽고 TIL(Today I Learned)로써 정리한 내용을 기록하는 글입니다.
자세한 내용은 책을 통해 확인하실 수 있습니다.

알라딘: Head First Design Patterns (aladin.co.kr)

Head First Design Patterns

프록시 패턴 (Proxy Pattern)

프록시 패턴은 객체에 대한 접근을 제어하기 위해 대리인이나 대변인에 해당하는 객체를 제공하는 패턴입니다.

객체를 사용하고자 할 때, 직접적으로 객체를 참조하지 않고 Proxy 객체를 통해 대상 객체에 접근함으로써 객체가 클라이언트의 힙에 존재하지 않아도 제어할 수 있습니다.

프록시 패턴은 다음의 종류가 존재합니다.

- 원격 프록시(Remote Proxy) : 다른 JVM에 들어있는 객체에 대한 접근을 제어할 수 있도록 합니다.

- 가상 프록시(Virtual Proxy) : 진짜 객체가 생성되기 전까지 해당 객체를 대신함으로써 생성하기 힘든 자원에 대한 접근을 제어할 수 있습니다. 

- 보호 프록시(Access Proxy) : 접근 권한이 필요한 자원에 대한 접근을 제어할 수 있습니다.

- 방화벽 프록시 : 네트워크 자원에 대한 접근을 제어합니다.

- 스마트 레퍼런스 프록시(Smart Reference Proxy) : 주 객체가 참조될 때마다 추가 행동을 제공합니다.

- 캐싱 프록시(Caching Proxy) : 비용이 많이 드는 작업의 결과를 임시 저장합니다. 여러 클라이언트에서 결과를 공유하게 함으로써 계산 시간 또는 네트워크 지연을 줄여주는 효과가 있습니다.

- 동기화 프록시(Synchronization Proxy) : 여러 스레드에서 객체에 접근하는 경우에 작업을 처리할 수 있게 합니다.

- 복잡도 숨김 프록시(Complexity Hiding Proxy) : 복잡한 클래스 집합에 대한 접근을 제어하고, 복잡도를 숨깁니다.

- 지연 복사 프록시(Copy-On-Write Proxy) : 클라이언트에서 필요로 할 때까지 객체가 복사되는 것을 지연시킴으로써 객체의 복사를 제어합니다.

자바의 동적 프록시(Java Dynamic Proxy)

자바의 java.lang.reflect 패키지에는 Proxy 클래스가 내장되어 있습니다. 

Proxy 클래스의 기능들을 활용하면 실행 중에 프록시 객체를 생성할 수 있으며 이러한 자바 기술을 동적 프록시(dynamic proxy)라고 합니다.

다음은 동적 프록시를 사용하여 구현한 보호 프록시의 코드입니다.

//subject 인터페이스
public interface PersonBean {
    String getName();
    String getGender();
    String getInterests();
    int getHotOrNotRating();
    
    void setName(String name);
    void setGender(String gender);
    void setInterests(String interests);
    void setHotOrNotRadting(int rating);
}

//실제 subject 클래스
public class PersonBeanImpl implements PersonBean {
    String name;
    String gender;
    String interests;
    int rating;
    int ratingCount = 0;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public String getGender() {
        return interests;
    }
    
    public in getHotOrNotRating() {
        if (ratingCount == 0) return 0;
        return (rating / ratingCount);
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    
    public void setInterests(String interests) {
        this.interests = interests;
    }
    
    public void setHotOrNotRating(int rating) {
        this.rating += rating;
        ratingCount++;
    }
}

//java.lang.reflect 패키지에서 제공하는 InvocationHandler 인터페이스를 구현하여 proxy를 생성하는 핸들러 구현
public class OwnerInvocationHandler implements InvocationHandler {
    PersonBean person;
    
    public OwnerInvocationHandler(PersonBean person) {
        this.person = person;
    }
    
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws IllegalAccessException {
        try {
            if (method.getName().startsWith("get")) {
                return method.invoke(person, args);
            } else if (method.getName().equals("setHotOrNotRating")) {
                throw new IllegalAccessException();
            } else if (method.getName().startsWith("set")) {
                return method.invoke(person, args);
            }
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

//프록시를 활용하는 클라이언트 클래스
public class MatchMakingTestDrive {
    public static void main(String[] args) {
        MatchMakingTestDrive test = new MatchMakingTestDrive();
        test.drive();
    }
    
    public MatchMakingTestDrive() {
        initializeDatabase();
    }
    
    public void drive() {
        PersonBean joe = getPersonFromDatabase("Joe Javabean");
        PersonBean ownerProxy = getOwnerProxy(joe);
        System.out.println("Name is " + ownerProxy.getName());
        ownerProxy.setInterests("bowling, Go");
        System.out.println("Interests set from owner proxy");
        try {
            ownerProxy.setHotOrNotRating(10);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Can't set rating from owner proxy");
        }
        System.out.println("Rating is " + ownerProxy.getHotOrNotRating());
    }
    
    //subject의 classloader, subject의 interface, 그리고 subject의 InvoactionHadler 객체를 인자로 하여 프록시 객체를 생성하는 Proxy의 newProxyInstance 메소드
    PersonBean getOwnerProxy(PersonBean person) {
        return (PersonBean) Proxy.newProxyInstance(
        person.getClass().getClassLoader(),
        person.getClass().getInterfaces(),
        new OwnerInvocationHandler(person));
    }
}