深入浅出设计模式——代理模式（Proxy Pattern）

2023-07-22 13:05:40

模式动机

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。

模式定义
代理模式(Proxy Pattern) ：给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。代理模式的英文叫做Proxy或Surrogate，它是一种对象结构型模式。
Proxy Pattern: Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.
Frequency of use: medium high
UML图

模式结构
代理模式包含如下角色：
 Subject: 抽象主题角色
 Proxy: 代理主题角色
 RealSubject: 真实主题角色

模式分析
代理模式示意结构图比较简单，一般可以简化为如下图所示，但是在现实中要复杂很多。

模式实例与解析
体系结构

Subject: 抽象主题角色 IGiveGift.cs

namespace ProxyPattern

{

    interface IGiveGift

    {

        void GiveDolls();

        void GiveFlowers();

        void GiveChocalate();

    }

}

Proxy: 代理主题角色 Proxy.cs

namespace ProxyPattern

{

    class Proxy : IGiveGift

    {

        Pursuit gg;

        public Proxy(SchoolGirl mm)

        {

            gg = new Pursuit(mm);

        }

        public void GiveDolls()

        {

            gg.GiveDolls();

        }

        public void GiveFlowers()

        {

            gg.GiveFlowers();

        }

        public void GiveChocalate()

        {

            gg.GiveChocalate();

        }

    }

}

RealSubject: 真实主题角色 Pursuit.cs

using System;

namespace ProxyPattern

{

    class Pursuit : IGiveGift

    {

        SchoolGirl mm;

        public Pursuit(SchoolGirl mm)

        {

            this.mm = mm;

        }

        public void GiveDolls()

        {

            Console.WriteLine(mm.Name + " 送你洋娃娃");

        }

        public void GiveFlowers()

        {

            Console.WriteLine(mm.Name + " 送你鲜花");

        }

        public void GiveChocalate()

        {

            Console.WriteLine(mm.Name + " 送你巧克力");

        }

    }

}

SchoolGirl.cs

namespace ProxyPattern

{

    class SchoolGirl

    {

        private string name;

        public string Name

        {

            get { return name; }

            set { name = value; }

        }

    }

}

Client：客户类

using System;

namespace ProxyPattern

{

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            SchoolGirl schoolGirl = new SchoolGirl();

            schoolGirl.Name = "貂蝉";

            Proxy proxy = new Proxy(schoolGirl);

            proxy.GiveDolls();

            proxy.GiveFlowers();

            proxy.GiveChocalate();

            Console.Read();

        }

    }

}

模式优缺点
代理模式的优点
 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。
代理模式的缺点
 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。

模式适用环境
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。

【声明与感谢】
本文，站在许多巨人的肩膀上，借鉴和引用了许多他人拥有版权的作品或著述，在此，对前人们的贡献致谢。并同时公布引用的内容、原作者或来源（一些来源于互联网的内容本人无法追述本源，深表遗憾）。

【参考文献】
《设计模式—可复用面向对象软件的基础》作者: [美] Erich Gamma / Richard Helm / Ralph Johnson / John Vlissides 译者: 李英军 / 马晓星 / 蔡敏 / 刘建中等机械工业出版社
《重构—改善既有代码的设计》作者: Martin Fowler译者：候捷中国电力出版社
《敏捷软件开发—原则、模式与实践》作者: Robert C. Martin 清华大学出版社
《程序员修炼之道—从小工到专家》作者: Andrew Hunt / David Thomas 电子工业出版社
《Head First 设计模式》作者: 弗里曼译者: O'Reilly *公司中国电力出版社
《设计模式之禅》作者: 秦小波机械工业出版社
MSDN WebCast 《C#面向对象设计模式纵横谈》讲师：李建忠
刘伟. 设计模式. 北京：清华大学出版社, 2011.
刘伟. 设计模式实训教程. 北京：清华大学出版社, 2012.
《大话设计模式》作者: 程杰清华大学出版社
《C#图解教程》作者: 索利斯译者: 苏林 / 朱晔人民邮电出版社
《你必须知道的.NET》作者: 王涛
《项目中的.NET》作者: 李天平电子工业出版社
《Microsoft .NET企业级应用架构设计》作者: （美）埃斯波西托等编著译者: 陈黎夫
http://www.dofactory.com/Patterns/Patterns.aspx .NET Design Patterns
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