C++设计模式之代理模式

代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

对一个对象进行访问控制的一个原因是为了只有在我们确实需要这个对象时才对它进行创建和初始化，比如在一个文档编辑器中插入一个图片，有些图片的创建的开销很大，但是又要求打开文档速度要求很快，因此在打开文档时应该避免创建开销大的对象，因为并非打开文档时文档中的所有资源都必须可见，所以没必要一次性同时创建所有对象而应该在需要显示对应的资源也就是需要显示图片时才对图片就行加载和创建，这种解决方案即为“代理模式”，文档编辑器对象保存了这个图片对象的代理，而在需要显示图片时通过这个代理创建相关的图片资源。

种类和用途
Proxy模式根据种类不同，效果也不尽相同：
1、远程（Remote）代理：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是在本机器中，也可是在另一台机器中。远程代理又叫做大使（Ambassador）。好处是系统可以将网络的细节隐藏起来，使得客户端不必考虑网络的存在。客户完全可以认为被代理的对象是局域的而不是远程的，而代理对象承担了大部份的网络通讯工作。由于客户可能没有意识到会启动一个耗费时间的远程调用，因此客户没有必要的思想准备。
2、虚拟（Virtual）代理：根据需要创建一个资源消耗较大的对象，使得此对象只在需要时才会被真正创建。使用虚拟代理模式的好处就是代理对象可以在必要的时候才将被代理的对象加载；代理可以对加载的过程加以必要的优化。当一个模块的加载十分耗费资源的情况下，虚拟代理的好处就非常明显。
3、Copy-on-Write代理：虚拟代理的一种。把复制（克隆）拖延到只有在客户端需要时，才真正采取行动。
4、保护（Protector Access）代理：控制对一个对象的访问，如果需要，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。保护代理的好处是它可以在运行时间对用户的有关权限进行检查，然后在核实后决定将调用传递给被代理的对象。
5、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。
6、防火墙（Firewall）代理：保护目标，不让恶意用户接近。
7、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。
8、智能引用（SmartReference）代理：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，比如将对此对象调用的次数记录下来等。

在所有种类的代理模式中，虚拟（Virtual）代理、远程（Remote）代理、智能引用代理（SmartReference Proxy）和保护（Protector Access）代理是最为常见的代理模式。

代理模式所涉及的角色有：
1.抽象主题角色（Subject）：声明了真实主题和代理主题的共同接口，这样一来在任何使用真实主题的地方都可以使用代理主题。
2.代理主题（Proxy）角色：代理主题角色内部含有对真是主题的引用，从而可以在任何时候操作真实主题对象；代理主题角色提供一个与真实主题角色相同的接口，以便可以在任何时候都可以替代真实主体；控制真3…实主题的应用，负责在需要的时候创建真实主题对象（和删除真实主题对象）；代理角色通常在将客户端调用传递给真实的主题之前或之后，都要执行某个操作，而不是单纯的将调用传递给真实主题对象。
真实主题角色（RealSubject）角色：定义了代理角色所代表的真实对象。

代码示例：
Graphic.h`

#include 
 
class Graphic
{
public:
	void virtual Draw()=0;
	virtual ~Graphic();
};
 
class Image :Graphic
{
public:
	Image(std::string  str);
	virtual ~Image();
	virtual void Draw();
private:
	std::string filename;
};
 
class ImageProxy : Graphic
{
public:
	ImageProxy(std::string  str);
	virtual void Draw();
	virtual ~ImageProxy();
private:
	Image* pImg;
	std::string filename;
};

Graphic.cpp

#include "Graphic.h"
Graphic::~Graphic()
{}
Image::Image(std::string  str)
{
	filename = str;
}
void Image::Draw()
{
	std::cout << filename.c_str() << "  Image Show" << std::endl;
}
Image::~Image()
{}
ImageProxy::ImageProxy(std::string  str)
{
	filename = str;
}
void ImageProxy::Draw()
{
	if (pImg == NULL)
		pImg = new Image(filename);
	pImg->Draw();
}
ImageProxy::~ImageProxy()
{
	if (NULL != pImg)
		delete pImg;
}

mian.cpp

#include"Graphic.h"
int main()
{
	ImageProxy img("ImageFileName.jpg");
	img.Draw();
	return 0;
}

先访问代理类再访问真正要访问的对象。似乎这样有点多此一举的味道，其实不然。代理类可以在真正的类执行之前，进行预处理。 比富士康生产的手机之前可能会坚持元器件是否合格，不合格就不生产等。在比如你有一个系统实现了登陆功能，在用户登录时, 真正的登录类和代理登录类都实现了Login接口, 不同的是Proxy类的方法中增加了用户是否合法的判断, 只有合法时才去调用真正登录类的login方法. 用户访问的其实是Proxy的login方法.这都是代理模式的优点。而且采用代理模式的话，并且你可以随时更改代理。还有一点你会发现，真正对象与代理他们实现同一个接口。

与其他模式的区别
1)适配器模式Adapter
适配器Adapter为它所适配的对象提供了一个不同的接口。相反，代理提供了与它的实体相同的接口。然而，用于访问保护的代理可能会拒绝执行实体会执行的操作，因此，它的接口实际上可能只是实体接口的一个子集。
2) 装饰器模式Decorator
尽管Decorator的实现部分与代理相似，但Decorator的目的不一样。Decorator为对象添加一个或多个功能，而代理则控制对对象的访问。