代理模式(Proxy pattern)

简介

代理模式（英语：Proxy Pattern）是程序设计中的一种设计模式。

所谓的代理者是指一个类可以作为其它东西的接口。代理者可以作任何东西的接口：网络连接、内存中的大对象、文件或其它昂贵或无法复制的资源。

著名的代理模式例子为引用计数（英语：reference counting）指针对象。

当一个复杂对象的多份副本须存在时，代理模式可以结合享元模式以减少内存用量。典型作法是创建一个复杂对象及多个代理者，每个代理者会引用到原本的复杂对象。而作用在代理者的运算会转送到原本对象。一旦所有的代理者都不存在时，复杂对象会被移除。

在某些情况下，一个客户不想或者不能直接引用一个对象，此时可以通过一个称之为“代理”的第三者来实现间接引用。代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用，并且可以通过代理对象去掉客户不能看到的内容和服务或者添加客户需要的额外服务。

通过引入一个新的对象（如小图片和远程代理对象）来实现对真实对象的操作或者将新的对象作为真实对象的一个替身，这种实现机制即为代理模式，通过引入代理对象来间接访问一个对象，这就是代理模式的模式动机。

讲解

#include <iostream>
#include "RealSubject.h"
#include "Proxy.h"

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    Proxy proxy;
    proxy.request();

    return 0;
}

///////////////////////////////////////////////////////////
//  Proxy.h
//  Implementation of the Class Proxy
//  Created on:      07-十月-2014 16:57:54
//  Original author: colin
///////////////////////////////////////////////////////////

#if !defined(EA_56011290_0413_40c6_9132_63EE89B023FD__INCLUDED_)
#define EA_56011290_0413_40c6_9132_63EE89B023FD__INCLUDED_

#include "RealSubject.h"
#include "Subject.h"

class Proxy : public Subject
{

public:
    Proxy();
    virtual ~Proxy();

    void request();

private:
    void afterRequest();
    void preRequest();    
    RealSubject *m_pRealSubject;

};
#endif // !defined(EA_56011290_0413_40c6_9132_63EE89B023FD__INCLUDED_)

///////////////////////////////////////////////////////////
//  Proxy.cpp
//  Implementation of the Class Proxy
//  Created on:      07-十月-2014 16:57:54
//  Original author: colin
///////////////////////////////////////////////////////////

#include "Proxy.h"
#include <iostream>
using namespace std;


Proxy::Proxy(){
    //有人觉得 RealSubject对象的创建应该是在main中实现；我认为RealSubject应该
    //对用户是透明的，用户所面对的接口都是通过代理的；这样才是真正的代理； 
    m_pRealSubject = new RealSubject();
}

Proxy::~Proxy(){
    delete m_pRealSubject;
}

void Proxy::afterRequest(){
    cout << "Proxy::afterRequest" << endl;
}


void Proxy::preRequest(){
    cout << "Proxy::preRequest" << endl;
}


void Proxy::request(){
    preRequest();
    m_pRealSubject->request();
    afterRequest();
}

优点

代理模式能够协调调用者和被调用者，在一定程度上降低了系统的耦合度。
远程代理使得客户端可以访问在远程机器上的对象，远程机器可能具有更好的计算性能与处理速度，可以快速响应并处理客户端请求。
虚拟代理通过使用一个小对象来代表一个大对象，可以减少系统资源的消耗，对系统进行优化并提高运行速度。
保护代理可以控制对真实对象的使用权限。

缺点

由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。
实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂。

适用环境

根据代理模式的使用目的，常见的代理模式有以下几种类型：

远程(Remote)代理：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个本地的代理对象，这个不同的地址空间可以是在同一台主机中，也可是在另一台主机中，远程代理又叫做大使(Ambassador)。
虚拟(Virtual)代理：如果需要创建一个资源消耗较大的对象，先创建一个消耗相对较小的对象来表示，真实对象只在需要时才会被真正创建。
Copy-on-Write代理：它是虚拟代理的一种，把复制（克隆）操作延迟到只有在客户端真正需要时才执行。一般来说，对象的深克隆是一个开销较大的操作，Copy-on-Write代理可以让这个操作延迟，只有对象被用到的时候才被克隆。
保护(Protect or Access)代理：控制对一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
缓冲(Cache)代理：为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果。
防火墙(Firewall)代理：保护目标不让恶意用户接近。
同步化(Synchronization)代理：使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突。
智能引用(Smart Reference)代理：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，如将此对象被调用的次数记录下来等。

实例

图片懒加载是一个很典型的代理模式的例子。

//抽象日志记录类：抽象主题
interface AbstractLog
{
    public void method();
}

import java.util.*;

//日志记录代理类：代理主题
class LoggerProxy implements AbstractLog
{
    private BusinessClass business;

    public LoggerProxy()
    {
        business = new BusinessClass();
    }

    public void method()
    {
        Calendar calendar = new GregorianCalendar();
        int year = calendar.get(Calendar.YEAR);
        int month = calendar.get(Calendar.MONTH) + 1;
        int day = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        int hour = calendar.get(Calendar.HOUR) + 12;
        int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);
        int second = calendar.get(Calendar.SECOND);
        String dateTime = year + "-" + month + "-" + day + " " + hour + ":" + minute + ":" + second + "！";
        System.out.println("方法method()被调用，调用时间为" + dateTime);
        try{
            business.method();
            System.out.println("方法method()调用成功！");
        }
        catch(Exception e)
        {
            System.out.println("方法method()调用失败！");
        }
    }
}

//业务类：真实主题
class BusinessClass implements AbstractLog
{
    public void method()
    {
        System.out.println("真实业务方法！");
    }
}

//客户端测试类
class Client
{
    public static void main(String args[])
    {
        AbstractLog al;
        al = new LoggerProxy();
        al.method();
    }
}

在本实例中，通过代理类LoggerProxy来间接调用真实业务类BusinessClass的方法，可以在调用真实业务方法时增加新功能（如日志记录），此处使用的是代理模式的一种较为简单的形式，类似于保护代理，在实施真实调用时可以执行一些额外的操作。由于代理主题和真实主题实现了相同的接口，因此在客户端可以针对抽象编程，而将具体代理类类名存储至配置文件中，增加和更换代理类和真实类都很方便，无需修改源代码，满足开闭原则。