结构型设计模式之代理模式【设计模式系列】

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一、代理模式介绍

⚠️ 意图：
在不改变原始类（或称为被代理类）的情况下，通过引入代理类来给原始类附加不相关的其他功能。为其他对象提供一种代理控制对这个对象的访问。

⚠️ 主要解决：
在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

⚠️ 何时使用：
想在访问一个类时做一些控制。

⚠️ 如何解决：
增加中间层。

图1_1 代理模式类图

代理模式本质是在访问对象的时候引入了一定程度的间接性，由于间接性访问对象，可以附加多种用途。

二、代理模式优缺点

2.1 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。

• 职责清晰。实现好内部结构就可以，具体客户要求由代理进行分化。

• 高扩展性。具体主题角色随时变化，只要实现了接口，无论如何都逃不出代理的手掌，所以代理无论如何都是可以使用的。

• 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。

2.2 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。

三、代理模式使用场景

• 远程代理：为一个对象在不同的地址空间提供局部代表，可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。

• 虚拟代理：根据需要创建开销很大的对象。通过虚拟代理来存放实例化需要很长时间的真实对象。例如：图片加载的时候。

• 安全代理：用来控制真是对象访问时的权限。

• 智能指引：当调用真实的对象的时候，代理处理另外一些事。

  如果用户不能直接访问真实角色，只能访问代理，则需要让代理自动生成一个真实角色对象。

  适配器模式中适配器为所适配的对象提供了一个不同的接口，代理模式中代理提供的接口与实体的接口相同。装饰模式的目的是为对象添加功能，而代理模式则控制对对象的访问。

四、代理模式实现

Subject抽象类：

#ifndef SUBJECT_H
#define SUBJECT_H
#include 
using namespace std;
 
//定义了Proxy和ConcreteSubject的公有接口
class Subject
{
public:
    virtual ~Subject(){}
    virtual void request() = 0;
protected:
     Subject(){}
};
 
 
#endif // SUBJECT_H

ConcreteSubject真实主题类：

#ifndef CONCRETESUBJECT_H
#define CONCRETESUBJECT_H
#include "Subject.h"
 
//定义真实主题类
class ConcreteSubject : public Subject
{
public:
    ConcreteSubject(){}
    ~ConcreteSubject(){}
    void request()
    {
        cout << "ConcreteSubject::request" << endl;
    }
};
 
#endif // CONCRETESUBJECT_H

Proxy代理类：

#ifndef PROXY_H
#define PROXY_H
#include "Subject.h"
#include "ConcreteSubject.h"
 
//定义代理类
class Proxy : public Subject
{
public:
    Proxy():m_pSubject(NULL){}
    ~Proxy()
    {
        delete m_pSubject;
        m_pSubject = NULL;
    }
    void request()
    {
        if(NULL == m_pSubject)
        {
            m_pSubject = new ConcreteSubject();
        }
        //额外操作
        doSomethingA();
        //代理实体的操作
        m_pSubject->request();
        //额外操作
        doSomethingB();
    }
    void doSomethingA()
    {
        cout << "Proxy::doSomethingA" << endl;
    }
    void doSomethingB()
    {
        cout << "Proxy::doSomethingB" << endl;
    }
private:
    Subject* m_pSubject;
};
 
#endif // PROXY_H

客户调用程序：

#include "Proxy.h"
 
int main()
{
    //使用代理取代ConcreteSubject
    Proxy* proxy = new Proxy();
    proxy->request();
 
    delete proxy;
    return 0;
}