Javaにおける動的プロキシパターン：シームレスなオブジェクトインターセプションを実現

約12分

別名

ランタイムプロキシ

動的プロキシデザインパターンの意図

様々なインターフェースに対するプロキシをランタイム時に動的に作成できる柔軟なプロキシメカニズムを提供し、オブジェクトへのアクセス制御または機能強化を可能にします。

実例を用いた動的プロキシパターンの詳細な説明

現実世界の例

人気のJavaモックフレームワークであるMockitoは、テスト用のモックオブジェクトを作成するために動的プロキシを使用しています。モックオブジェクトは実際のオブジェクトの動作を模倣し、開発者はコンポーネントを分離し、単体テストにおける相互作用を確認することができます。サービスクラスがデータベースアクセスオブジェクト（DAO）などの外部コンポーネントに依存するシナリオを考えてみましょう。テストで実際のDAOとやり取りする代わりに、Mockitoは動的にプロキシを生成し、メソッド呼び出しをインターセプトして事前に定義された値を返すことができます。これにより、実際のデータベース接続を必要とせずに、集中的な単体テストが可能になります。

簡単に言うと

Javaにおける動的プロキシパターンは、プロキシの特殊な形式であり、メソッド呼び出しをインターセプトして操作するための柔軟で動的な方法として機能します。動的プロキシを利用することで、開発者は元のクラスコードを変更することなく、追加の機能を実装できます。これは、既存の機能の強化が必要なシナリオで特に役立ちます。

Wikipediaによると

動的プロキシクラスとは、ランタイム時に指定されたインターフェースのリストを実装するクラスであり、クラスのインスタンスに対するインターフェースのいずれかを通じたメソッド呼び出しは、統一されたインターフェースを介して別のオブジェクトにエンコードおよびディスパッチされます。したがって、動的プロキシクラスは、コンパイル時のツールなどによるプロキシクラスの事前生成を必要とせずに、インターフェースのリストに対する型安全なプロキシオブジェクトを作成するために使用できます。動的プロキシクラスのインスタンスに対するメソッド呼び出しは、インスタンスの呼び出しハンドラ内の単一のメソッドにディスパッチされ、呼び出されたメソッドを識別する`java.lang.reflect.Method`オブジェクトと、引数を含む`Object`型の配列でエンコードされます。

Javaにおける動的プロキシパターンのプログラミング例

この例は、Javaの動的プロキシパターンを使用して、`Album`リソースに対して公開されている偽のAPI JSONPlaceholderをインターフェースを介して呼び出す方法を示しています。

このデモでは、動的プロキシパターンは、Javaのリフレクションを利用して、そのインターフェースを明示的に実装することなく、インターフェースを介してビジネスロジックを実行するのに役立ちます。

`App`クラスは`AlbumService`インターフェースの動的プロキシを設定し、プロキシを使用してAPI呼び出しを行う方法を示しています。

@Slf4j
public class App {

    static final String REST_API_URL = "https://jsonplaceholder.typicode.com";
    private AlbumService albumServiceProxy;

    public static void main(String[] args) {
        App app = new App();
        app.createDynamicProxy();
        app.callMethods();
    }

    public void createDynamicProxy() {
        AlbumInvocationHandler handler = new AlbumInvocationHandler(REST_API_URL, HttpClient.newHttpClient());
        albumServiceProxy = (AlbumService) Proxy.newProxyInstance(
                App.class.getClassLoader(), new Class<?>[]{AlbumService.class}, handler);
    }

    public void callMethods() {
        var albums = albumServiceProxy.readAlbums();
        albums.forEach(album -> LOGGER.info("{}", album));

        var album = albumServiceProxy.readAlbum(17);
        LOGGER.info("{}", album);

        var newAlbum = albumServiceProxy.createAlbum(Album.builder().title("Big World").userId(3).build());
        LOGGER.info("{}", newAlbum);

        var editAlbum = albumServiceProxy.updateAlbum(17, Album.builder().title("Green Valley").userId(3).build());
        LOGGER.info("{}", editAlbum);

        var removedAlbum = albumServiceProxy.deleteAlbum(17);
        LOGGER.info("{}", removedAlbum);
    }
}

`createDynamicProxy`メソッドは`Proxy.newProxyInstance`を使用して、`AlbumService`インターフェースの新しい動的プロキシを作成します。
`callMethods`メソッドは、動的プロキシを使用して様々なAPI呼び出しを行う方法を示しています。

`AlbumService`インターフェースは、動的にプロキシできるAPI操作を定義します。HTTPメソッドとパスを指定するためにカスタムアノテーションを使用しています。

public interface AlbumService {
    @Get("/albums")
    List<Album> readAlbums();

    @Get("/albums/{albumId}")
    Album readAlbum(@Path("albumId") Integer albumId);

    @Post("/albums")
    Album createAlbum(@Body Album album);

    @Put("/albums/{albumId}")
    Album updateAlbum(@Path("albumId") Integer albumId, @Body Album album);

    @Delete("/albums/{albumId}")
    Album deleteAlbum(@Path("albumId") Integer albumId);
}

`@Get`や`@Post`などのアノテーションは、各メソッドのHTTPメソッドとパスを示します。
これらのアノテーションは、`TinyRestClient`によって適切なHTTPリクエストを構築するために使用されます。

`AlbumInvocationHandler`クラスは、プロキシに対するメソッド呼び出しがインターセプトされ、`TinyRestClient`に委任される場所です。

@Slf4j
public class AlbumInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private TinyRestClient restClient;

    public AlbumInvocationHandler(String baseUrl, HttpClient httpClient) {
        this.restClient = new TinyRestClient(baseUrl, httpClient);
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        LOGGER.info("===== Calling the method {}.{}()",
                method.getDeclaringClass().getSimpleName(), method.getName());
        return restClient.send(method, args);
    }
}

`InvocationHandler`を実装します。これは`invoke`メソッドを定義する必要があります。
`invoke`メソッドは、プロキシのメソッドが呼び出されるたびに呼び出されます。メソッドとその引数を`TinyRestClient`に渡して呼び出しを委任します。

`TinyRestClient`は、アノテーションとメソッドの詳細に基づいてHTTPリクエストの構築と送信を処理します。

@Slf4j
public class TinyRestClient {
    private String baseUrl;
    private HttpClient httpClient;

    public TinyRestClient(String baseUrl, HttpClient httpClient) {
        this.baseUrl = baseUrl;
        this.httpClient = httpClient;
    }

    public Object send(Method method, Object[] args) throws IOException, InterruptedException {
        var url = baseUrl + buildUrl(method, args);
        var httpRequest = HttpRequest.newBuilder().uri(URI.create(url)).build();
        var httpResponse = httpClient.send(httpRequest, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
        return getResponse(method, httpResponse);
    }

    private String buildUrl(Method method, Object[] args) {
        // Simplified URL building logic
        return "/albums";
    }

    private Object getResponse(Method method, HttpResponse<String> httpResponse) {
        // Simplified response handling logic
        return httpResponse.body();
    }
}

このクラスはJavaの`HttpClient`を使用してHTTPリクエストを送信します。
`send`メソッドは、メソッドのアノテーションの詳細を使用して`HttpRequest`を構築しますが、ここでは動的プロキシメカニズムに焦点を当てるために簡素化されています。
レスポンスは単純な文字列として返され、APIとの基本的な相互作用を示しています。

例を実行すると、API呼び出しとレスポンスを示す次のコンソール出力が生成されます。上記の`App`クラスと`main`メソッドを参照してください。

16:05:41.964 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.AlbumInvocationHandler -- ===== Calling the method AlbumService.readAlbums()
16:05:42.409 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=1, title=quidem molestiae enim, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=2, title=sunt qui excepturi placeat culpa, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=3, title=omnis laborum odio, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=4, title=non esse culpa molestiae omnis sed optio, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=5, title=eaque aut omnis a, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=6, title=natus impedit quibusdam illo est, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=7, title=quibusdam autem aliquid et et quia, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=8, title=qui fuga est a eum, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=9, title=saepe unde necessitatibus rem, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=10, title=distinctio laborum qui, userId=1)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=11, title=quam nostrum impedit mollitia quod et dolor, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=12, title=consequatur autem doloribus natus consectetur, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=13, title=ab rerum non rerum consequatur ut ea unde, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=14, title=ducimus molestias eos animi atque nihil, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=15, title=ut pariatur rerum ipsum natus repellendus praesentium, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=16, title=voluptatem aut maxime inventore autem magnam atque repellat, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=17, title=aut minima voluptatem ut velit, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=18, title=nesciunt quia et doloremque, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=19, title=velit pariatur quaerat similique libero omnis quia, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=20, title=voluptas rerum iure ut enim, userId=2)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=21, title=repudiandae voluptatem optio est consequatur rem in temporibus et, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=22, title=et rem non provident vel ut, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=23, title=incidunt quisquam hic adipisci sequi, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=24, title=dolores ut et facere placeat, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=25, title=vero maxime id possimus sunt neque et consequatur, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=26, title=quibusdam saepe ipsa vel harum, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=27, title=id non nostrum expedita, userId=3)
16:05:42.410 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=28, title=omnis neque exercitationem sed dolor atque maxime aut cum, userId=3)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=29, title=inventore ut quasi magnam itaque est fugit, userId=3)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=30, title=tempora assumenda et similique odit distinctio error, userId=3)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=31, title=adipisci laborum fuga laboriosam, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=32, title=reiciendis dolores a ut qui debitis non quo labore, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=33, title=iste eos nostrum, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=34, title=cumque voluptatibus rerum architecto blanditiis, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=35, title=et impedit nisi quae magni necessitatibus sed aut pariatur, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=36, title=nihil cupiditate voluptate neque, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=37, title=est placeat dicta ut nisi rerum iste, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=38, title=unde a sequi id, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=39, title=ratione porro illum labore eum aperiam sed, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=40, title=voluptas neque et sint aut quo odit, userId=4)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=41, title=ea voluptates maiores eos accusantium officiis tempore mollitia consequatur, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=42, title=tenetur explicabo ea, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=43, title=aperiam doloremque nihil, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=44, title=sapiente cum numquam officia consequatur vel natus quos suscipit, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=45, title=tenetur quos ea unde est enim corrupti qui, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=46, title=molestiae voluptate non, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=47, title=temporibus molestiae aut, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=48, title=modi consequatur culpa aut quam soluta alias perspiciatis laudantium, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=49, title=ut aut vero repudiandae voluptas ullam voluptas at consequatur, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=50, title=sed qui sed quas sit ducimus dolor, userId=5)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=51, title=odit laboriosam sint quia cupiditate animi quis, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=52, title=necessitatibus quas et sunt at voluptatem, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=53, title=est vel sequi voluptatem nemo quam molestiae modi enim, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=54, title=aut non illo amet perferendis, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=55, title=qui culpa itaque omnis in nesciunt architecto error, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=56, title=omnis qui maiores tempora officiis omnis rerum sed repellat, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=57, title=libero excepturi voluptatem est architecto quae voluptatum officia tempora, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=58, title=nulla illo consequatur aspernatur veritatis aut error delectus et, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=59, title=eligendi similique provident nihil, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=60, title=omnis mollitia sunt aliquid eum consequatur fugit minus laudantium, userId=6)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=61, title=delectus iusto et, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=62, title=eos ea non recusandae iste ut quasi, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=63, title=velit est quam, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=64, title=autem voluptatem amet iure quae, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=65, title=voluptates delectus iure iste qui, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=66, title=velit sed quia dolor dolores delectus, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=67, title=ad voluptas nostrum et nihil, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=68, title=qui quasi nihil aut voluptatum sit dolore minima, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=69, title=qui aut est, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=70, title=et deleniti unde, userId=7)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=71, title=et vel corporis, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=72, title=unde exercitationem ut, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=73, title=quos omnis officia, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=74, title=quia est eius vitae dolor, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=75, title=aut quia expedita non, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=76, title=dolorem magnam facere itaque ut reprehenderit tenetur corrupti, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=77, title=cupiditate sapiente maiores iusto ducimus cum excepturi veritatis quia, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=78, title=est minima eius possimus ea ratione velit et, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=79, title=ipsa quae voluptas natus ut suscipit soluta quia quidem, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=80, title=id nihil reprehenderit, userId=8)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=81, title=quibusdam sapiente et, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=82, title=recusandae consequatur vel amet unde, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=83, title=aperiam odio fugiat, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=84, title=est et at eos expedita, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=85, title=qui voluptatem consequatur aut ab quis temporibus praesentium, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=86, title=eligendi mollitia alias aspernatur vel ut iusto, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=87, title=aut aut architecto, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=88, title=quas perspiciatis optio, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=89, title=sit optio id voluptatem est eum et, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=90, title=est vel dignissimos, userId=9)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=91, title=repellendus praesentium debitis officiis, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=92, title=incidunt et et eligendi assumenda soluta quia recusandae, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=93, title=nisi qui dolores perspiciatis, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=94, title=quisquam a dolores et earum vitae, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=95, title=consectetur vel rerum qui aperiam modi eos aspernatur ipsa, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=96, title=unde et ut molestiae est molestias voluptatem sint, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=97, title=est quod aut, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=98, title=omnis quia possimus nesciunt deleniti assumenda sed autem, userId=10)
16:05:42.411 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=99, title=consectetur ut id impedit dolores sit ad ex aut, userId=10)
16:05:42.412 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=100, title=enim repellat iste, userId=10)
16:05:42.412 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.AlbumInvocationHandler -- ===== Calling the method AlbumService.readAlbum()
16:05:42.741 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=17, title=aut minima voluptatem ut velit, userId=2)
16:05:42.741 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.AlbumInvocationHandler -- ===== Calling the method AlbumService.createAlbum()
16:05:43.073 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=101, title=Big World, userId=3)
16:05:43.073 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.AlbumInvocationHandler -- ===== Calling the method AlbumService.updateAlbum()
16:05:43.220 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=17, title=Green Valley, userId=3)
16:05:43.220 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.AlbumInvocationHandler -- ===== Calling the method AlbumService.deleteAlbum()
16:05:43.357 [main] INFO com.iluwatar.dynamicproxy.App -- Album(id=null, title=null, userId=null)

Javaで動的プロキシパターンを使用するケース

動的プロキシは、現在のコードを変更せずに現在の機能を拡張または強化する必要がある場合に使用してください。その使用例としては、以下のようなものがあります。

ロギング、トランザクション管理、セキュリティチェックなどの処理のために、ランタイム時にオブジェクトのメソッド呼び出しをインターセプトする必要があります。
各インターフェースに対して明示的にコーディングすることなく、ランタイム時に1つ以上のインターフェースのプロキシオブジェクトを動的に作成する必要があります。
柔軟なプロキシメカニズムを通じてクライアントと実際のオブジェクトをデカップリングすることにより、複雑なシステムを簡素化することを目指しています。

動的プロキシパターンのJavaチュートリアル

Javaにおける動的プロキシパターンの現実世界のアプリケーション

多くのフレームワークとライブラリは、動的プロキシを使用して機能を実装しています。

Javaの`java.lang.reflect.Proxy`クラスは、組み込みの動的プロキシメカニズムです。
Springフレームワーク（アスペクト指向プログラミング用）。
Hibernate（データの遅延ロード用）。
Mockito（テストでのオブジェクトのモック用）。
Cleverclient（アノテーション付きインターフェースを介してHTTPエンドポイントを呼び出すため）。
JavaリフレクションAPI：`java.lang.reflect.Proxy`と`java.lang.reflect.InvocationHandler`を使用して、Javaの動的プロキシに対する組み込みサポート。
フレームワーク：トランザクション、セキュリティ、ロギングなどを処理するために、SpringなどのJavaフレームワークで広く使用されています。
ミドルウェア：ロードバランシングやアクセスコントロールなどのサービスを透過的に追加するために、ミドルウェアサービスで使用されます。

動的プロキシパターンのメリットとトレードオフ

メリット

コードの柔軟性の向上：Javaの動的プロキシは高い柔軟性を提供し、開発者は汎用性が高く適応性のあるアプリケーションを作成できます。動的プロキシを使用することで、ソフトウェアエンジニアはランタイム時にメソッドの動作を変更できます。これは、ソースコードを変更せずにクラスの動作を拡張または操作する必要があるシナリオで特に役立ちます。この柔軟性は、変化する状況に動的に対応する必要があるアプリケーション、またはインターフェースが時間の経過とともに変化する可能性のあるシステムと統合する必要があるアプリケーションの開発に不可欠です。
複雑な操作の簡素化：動的プロキシは、ロギング、トランザクション管理、セキュリティなどのクロスカットに関する問題において、複雑な操作の簡素化に優れています。メソッド呼び出しをインターセプトすることで、動的プロキシは様々なメソッドやクラスにわたって特定の操作を一様に適用できるため、反復的なコードの必要性を減らすことができます。この機能は、このようなクロスカットに関する問題が蔓延している大規模アプリケーションで特に役立ちます。たとえば、複数のメソッドにロギングや承認チェックを追加することは、各メソッドを個別に変更するのではなく、呼び出しハンドラにこれらの機能を一度実装することで済むようになります。
コードの保守性の向上：保守性は動的プロキシを使用することの重要な利点です。コアビジネスロジックとクロスカットに関する問題を切り離すことで、よりクリーンで整理されたコードを促進します。この懸念事項の分離は、コードベースをより理解しやすくするだけでなく、テストとデバッグも容易にします。ビジネスロジックがロギングやトランザクション処理などの側面から切り離されている場合、これらの領域の変更はアプリケーションのコア機能に影響を与えません。その結果、アプリケーションはより堅牢になり、保守と更新が容易になります。これは、要件とテクノロジーが絶えず進化しているソフトウェア開発の急速な環境において不可欠です。
懸念事項の分離：メソッド呼び出しの実際の処理からクライアントコードを切り離すことで、懸念事項の分離を促進します。

トレードオフ

パフォーマンスオーバーヘッド：リフレクションとプロキシによるメソッド呼び出しの使用は、特にパフォーマンスが重要なアプリケーションにおいて、レイテンシを引き起こす可能性があります。多くの場合、このオーバーヘッドは無視できる程度かもしれませんが、高頻度のメソッド呼び出しを行うシナリオでは、無視できないほど大きくなります。
デバッグの複雑さ：動的プロキシは追加の抽象化レイヤーを導入するため、問題の追跡とデバッグがより困難になります。特に複数のプロキシが関与する場合、プロキシを通じた実行フローを追跡するのは困難です。
インターフェースベースのプログラミングに限定：クラスではなく、インターフェースのみをプロキシ化できます。この制限により、特にクラスベースのプロキシがより適切な状況では、慎重な設計上の考慮が必要になります。
高度な専門知識が必要：開発者は通常、「マジックコード」— 非透明な、または過度に複雑な方法で動作するコード— を好みません。プロキシパターンまたはリフレクションに精通していない開発者は、コードベースの理解と保守がより複雑になり、エラーや機能の誤用につながる可能性があります。この複雑さは、基礎となるプロセスを曖昧にする一種の「マジック」として認識され、コードの直感性を低下させ、デバッグや拡張をより困難にする可能性があります。したがって、動的プロキシは強力ですが、その使用には注意が必要であり、内部動作を十分に理解する必要があります。

プロキシ：プロキシが明示的にコーディングされる動的プロキシの静的対応物。
デコレータ：追加の機能を提供するという点で構造が似ていますが、動的プロキシが任意のインターフェースを処理できる機能はありません。
ファサード：動的プロキシではなく、単一の簡素化されたインターフェースを通じて、複雑なシステムへのインターフェースを簡素化します。