Java集合框架的代理模式应用

在Java集合框架中，代理模式（Proxy Pattern）是一种设计模式，它提供了一种方式，通过引入一个代理对象来控制对另一个对象的访问。这种模式在Java集合框架中有多种应用，例如延迟加载、访问控制、日志记录等。

以下是代理模式在Java集合框架中的一些应用示例：

1. 延迟加载（Lazy Loading）：

在某些情况下，我们可能希望在实际需要时才创建某个对象。例如，当我们需要访问一个大型集合时，如果我们立即创建它，可能会导致内存占用过高或程序启动速度变慢。在这种情况下，我们可以使用代理模式实现延迟加载。

public class LazyCollectionProxy<E> implements Iterable<E> {
    private final List<E> actualList = new ArrayList<>();
    private volatile boolean initialized = false;

    public void add(E element) {
        if (!initialized) {
            actualList.add(element);
            initialized = true;
        }
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        if (!initialized) {
            throw new IllegalStateException("Collection is not initialized yet.");
        }
        return actualList.iterator();
    }
}

2. 访问控制（Access Control）：

代理模式可以用于实现访问控制。例如，我们可以创建一个代理对象，该对象在允许的访问范围内才允许对实际对象的访问。

public class AccessControlProxy<E> implements Iterable<E> {
    private final List<E> actualList = new ArrayList<>();
    private final Set<String> allowedUsers;

    public AccessControlProxy(Set<String> allowedUsers) {
        this.allowedUsers = allowedUsers;
    }

    public void add(E element, String user) throws SecurityException {
        if (!allowedUsers.contains(user)) {
            throw new SecurityException("User is not allowed to access the collection.");
        }
        actualList.add(element);
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return actualList.iterator();
    }
}

3. 日志记录（Logging）：

代理模式还可以用于记录日志。例如，我们可以在访问集合时记录一些信息，如访问的时间、访问者等。

public class LoggingProxy<E> implements Iterable<E> {
    private final List<E> actualList = new ArrayList<>();
    private final Logger logger;

    public LoggingProxy(Logger logger) {
        this.logger = logger;
    }

    public void add(E element) {
        logger.info("Adding element: " + element);
        actualList.add(element);
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        logger.info("Iterating over the collection");
        return actualList.iterator();
    }
}

这些示例展示了如何使用代理模式在Java集合框架中实现不同的功能。代理模式提供了一种灵活的方式，可以在不修改实际对象的情况下，为其添加额外的功能或行为。