安卓常见设计模式6------代理模式（Kotlin版）

1. W1 是什么，什么是代理模式？​

1. 代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，用于在访问对象之前或之后提供额外的功能或控制。
2. 代理模式可以用于各种情况，例如延迟加载、权限控制、日志记录等。​

2. W2 为什么，为什么需要使用代理模式，能给我们编码带来什么好处？​

1. 控制访问：代理模式可以在访问对象之前或之后添加额外的逻辑。这使得我们可以对对象的访问进行控制，例如权限验证、安全检查、延迟加载等。代理充当了客户端和实际对象之间的中介，可以在不修改实际对象的情况下，通过代理来控制对对象的访问。

2. 隔离复杂性：通过使用代理模式，我们可以将复杂性分散到不同的对象中。代理类负责处理额外的逻辑，而实际对象可以专注于核心业务。这种隔离性使得代码更加模块化，易于理解和维护。

3. 提高性能：代理模式可以通过延迟加载（Lazy Loading）来提高性能。当实际对象的创建和初始化过程比较耗时时，可以使用代理来推迟实际对象的创建，只在需要时才进行加载。这样可以减少不必要的开销，提高系统的响应速度。

4. 增强功能：代理模式可以在不修改实际对象的情况下，为其添加额外的功能。例如，可以在实际对象的方法执行前后进行日志记录、缓存数据、统计信息等。这种增强功能的方式使得我们可以灵活地扩展实际对象的行为，而无需对现有的代码进行修改。

5. 解耦合：代理模式可以将客户端代码与实际对象解耦合。客户端只需要与代理进行交互，而无需直接访问实际对象。这种解耦合使得系统更加灵活，可以在不影响客户端的情况下替换或修改实际对象。

4. W3，如何使用？下面是代码示例：​

// 假设我们正在开发一个图片加载库，我们希望在加载图片时添加日志记录功能。我们可以使用代理模式来实现这个需求。

首先，我们定义一个接口 ImageLoader，其中包含了加载图片的方法：

interface ImageLoader {
    fun loadImage(url: String)
}

然后，我们创建一个具体的图片加载类 RealImageLoader，它实现了 ImageLoader 接口：

class RealImageLoader : ImageLoader {
    override fun loadImage(url: String) {
        println("Loading image from $url")
        // 实际的图片加载逻辑
    }
}

接下来，我们创建一个代理类 ImageLoaderProxy，它实现了 ImageLoader 接口，并持有一个实际的图片加载对象：

class ImageLoaderProxy(private val realImageLoader: RealImageLoader) : ImageLoader {
    override fun loadImage(url: String) {
        println("Before loading image")
        realImageLoader.loadImage(url)
        println("After loading image")
    }
}

在代理类中，我们可以在调用实际的图片加载方法之前和之后添加额外的逻辑，比如日志记录。

现在，我们可以在应用程序中使用代理类来加载图片：

fun main() {
    val realImageLoader = RealImageLoader()
    val imageLoaderProxy = ImageLoaderProxy(realImageLoader)

    imageLoaderProxy.loadImage("https://example.com/image.jpg")
}

输出结果如下：

Before loading image
Loading image from https://example.com/image.jpg
After loading image

通过使用代理模式，我们在图片加载过程中添加了日志记录的功能，而不需要修改实际的图片加载类。代理类充当了客户端和实际对象之间的中介，为客户端提供了额外的功能。这种方式可以避免对实际对象的直接访问，并可以方便地添加、修改或删除代理类来实现不同的功能需求。

疑问：我们可以直接访问realImageLoader.loadImage，为什么还需要使用imageLoaderProxy.loadImage呢？岂不是多此一举？

确实，对于简单的情况来说，直接访问 realImageLoader.loadImage 可能会更加直接和简单。代理模式的价值在于它提供了一种额外的层次，可以在访问对象之前或之后添加额外的逻辑和控制。

以下是一些使用代理模式的情况，可以帮助解释为什么需要使用代理而不是直接访问实际对象：

1. 延迟加载：如果图片加载是一个耗时的操作，直接调用 realImageLoader.loadImage 可能会导致界面卡顿。通过使用代理模式，我们可以在需要加载图片时才实例化实际对象，从而实现延迟加载的效果，并提高用户体验。

2. 缓存数据：代理模式可以在实际对象的方法调用之前检查缓存，如果缓存中存在所需的图片数据，则直接返回缓存数据，而不需要实际进行加载。这种方式可以减少对实际对象的频繁访问，提高性能。

3. 权限控制：代理模式可以在实际对象的方法调用之前进行权限验证。例如，只有具有特定权限的用户才能访问某些图片。通过代理模式，我们可以在访问实际对象之前进行权限检查，以确保只有授权用户可以加载图片。

4. 统计信息：代理模式可以在实际对象的方法调用前后记录统计信息，例如加载次数、加载时间等。这种方式可以帮助我们了解实际对象的使用情况，进行性能优化或监控。

总之，代理模式提供了一种中间层，可以在访问对象之前或之后添加额外的逻辑和控制。虽然在某些简单情况下直接访问实际对象可能更加直接，但代理模式在处理延迟加载、权限控制、缓存数据、统计信息等方面具有优势。它提供了一种灵活的方式来管理对象访问和功能扩展，并使系统更具可维护性和扩展性。

以延迟加载为例来说明：

要实现延迟加载，可以使用代理模式来推迟对象的创建或初始化，只在需要时才进行加载。下面是一种实现延迟加载的方法：

定义一个接口或抽象类，表示延迟加载的对象。

interface ImageLoader {
    fun loadImage(url: String)
}

创建实际的对象类，该类负责实际的加载过程。

class RealImageLoader(private val url: String) : ImageLoader {
    init {
        // 在实际对象的构造函数中进行初始化，例如从网络或本地加载图片
        println("Loading image from $url")
    }

    override fun loadImage(url: String) {
        // 实际的加载逻辑
    }
}

创建代理类，该类持有实际对象，并在需要时进行实例化和加载。

class ImageLoaderProxy(private val url: String) : ImageLoader {
    private var realImageLoader: RealImageLoader? = null

    override fun loadImage(url: String) {
        if (realImageLoader == null) {
            realImageLoader = RealImageLoader(url)
        }
        
        realImageLoader?.loadImage(url)
    }
}

在代理类中，我们使用了延迟加载的策略。当调用 loadImage() 方法时，首先检查实际对象是否已经被实例化，如果没有，则实例化并进行加载。如果已经实例化，则直接调用实际对象的 loadImage() 方法。

这样，当我们使用代理类来加载图片时，实际的图片加载对象只在第一次调用时被创建和初始化，后续调用则直接使用已经加载好的对象，从而实现了延迟加载的效果。

fun main() {
    val imageLoader = ImageLoaderProxy("https://example.com/image.jpg")
    // 此时实际的图片加载对象还未被创建和初始化

    // 第一次调用，会创建并初始化实际的图片加载对象
    imageLoader.loadImage("https://example.com/image.jpg")

    // 后续调用，直接使用已加载的图片加载对象
    imageLoader.loadImage("https://example.com/another_image.jpg")
}

输出结果如下：

Loading image from https://example.com/image.jpg
Loading image from https://example.com/another_image.jpg

通过使用代理模式，我们可以实现延迟加载的效果，只在需要时才创建和初始化实际对象，从而提高性能和资源利用。这种方式特别适用于加载耗时的对象，例如大型图片或复杂的资源。

Thank you for your reading, best regards!