Java集合框架的代理模式應用

在Java集合框架中，代理模式（Proxy Pattern）是一種設計模式，它提供了一種方式，通過引入一個代理對象來控制對另一個對象的訪問。這種模式在Java集合框架中有多種應用，例如延遲加載、訪問控制、日志記錄等。

以下是代理模式在Java集合框架中的一些應用示例：

1. 延遲加載（Lazy Loading）：

在某些情況下，我們可能希望在實際需要時才創建某個對象。例如，當我們需要訪問一個大型集合時，如果我們立即創建它，可能會導致內存占用過高或程序啟動速度變慢。在這種情況下，我們可以使用代理模式實現延遲加載。

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. 訪問控制（Access Control）：

代理模式可以用于實現訪問控制。例如，我們可以創建一個代理對象，該對象在允許的訪問范圍內才允許對實際對象的訪問。

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. 日志記錄（Logging）：

代理模式還可以用于記錄日志。例如，我們可以在訪問集合時記錄一些信息，如訪問的時間、訪問者等。

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();
    }
}

這些示例展示了如何使用代理模式在Java集合框架中實現不同的功能。代理模式提供了一種靈活的方式，可以在不修改實際對象的情況下，為其添加額外的功能或行為。