【设计模式】代理模式例子解析

代理模式，顾名思义，就是我们在需要访问一个类时，并不直接调用这个类，而是通过一个"代理"来间接地实现这个过程。

这个“代理”就像是真实对象的一个接口，所有的对于真实对象的操作都需要通过这个“代理”来实现。“郑重其事的代理”，这或许是代理模式的最好解释。在计算机科学领域，代理模式是一种设计模式，它通过为其他对象提供一个类型为代理或占位符的替身，以控制对这个对象的访问。使用代理模式，可以在不改变接口的前提下实现对目标对象的控制访问。

举个最日常的例子，现实生活中代理的例子，比如我们去外国旅行，可能不会直接预定酒店和买机票，而是找一个旅行社作为我们的代理。这个旅行社就会代表我们去做这些事情。同样地，编程中的代理模式也遵循这个原理。

代理模式的应用

1. 远程代理：这是一种常见的应用场景，当我们需要访问一个远程服务时，通常不能直接访问，而是需要通过网络、协议等进行转换，此时就可以使用远程代理。例如，我们可能会在本地创建一个代理对象，这个对象内部封装了所有的网络通信等细节，我们使用这个对象就像使用本地对象一样。
2. 虚拟代理：该模式常用于控制访问一些资源消耗大的对象。比如你有一个大图像需要加载，当用户操作这个图像时，我们可能不会立即加载，而是先显示一个占位符（代理），只有当真正需要的时候才会进行加载。
3. 安全代理：这种类型的代理用于控制真实对象的访问权限，只有通过安全检查的请求才能访问真实对象。比如，有些对象有对其访问和操作的权限限制，我们可以把权限的处理逻辑放到代理中。
4. 智能指引：这是一种复杂的代理模式，它不仅仅控制对真实对象的访问，还可以全方位地控制和协调。例如C++的智能指针，它可以记录一个对象被引用的次数，当对象的引用次数降为0时，智能指针就会自动销毁这个对象。

代码实现

我将针对代理模式的四个关键应用场景:远程代理、虚拟代理、安全代理和智能指引，深入地探讨它们在实际中的应用，并使用代码（Go和Java）进行说明。

1. 远程代理

远程代理主要处理不在本地计算机的对象。代理对象扮演着远程对象的本地代表，所有对远程对象的操作都通过代理对象完成。

Go示例：

//使用Go的rpc库进行远程代理示例，这里仅作示例，并〔非真实运行代码。
type RemoteServer struct{}

func (r *RemoteServer) SayHello(arg *int, reply *string) error {
    *reply = "Hello from remote server"
    return nil
}

type Proxy struct {
    client *rpc.Client
}

func (p *Proxy) SayHello() string {
    var reply string
    err := p.client.Call("RemoteServer.SayHello", new(int), &reply)
    if err != nil {
        log.Fatal("Error :", err)
    }
    return reply
}

func main() {
    client, _ := rpc.DialHTTP("tcp", "127.0.0.1:1234")
    proxy := &Proxy{client: client}
    fmt.Println(proxy.SayHello()) //print: Hello from remote server
}

2. 虚拟代理

虚拟代理用于处理大规模资源的对象，比如大图像或者网络资源。在真正需要时，再去创建或加载这个资源。

3. 安全代理

安全代理用于控制真实对象的访问权限，只有通过安全检查的请求才能访问真实对象。比如，有些对象有对其访问和操作的权限限制，我们可以把权限的处理逻辑放到代理中。

Go示例：

//文件模块接口
type File interface {
    Read(name string) string
}

//真实的文件模块
type RealFile struct{}

func (RealFile) Read(name string) string {
    return "读取文件" + name
}

// ProxyFile作为一个代理，提供额外的安全检查
type ProxyFile struct {
    file RealFile
}

func (p ProxyFile) Read(name string) string {
    // 额外的安全检查
    if len(name) > 10 {
        return "文件名过长，不允许访问。"
    }
    return p.file.Read(name)
}

4. 智能指引

智能指引是为一个对象提供一种代理，并在一些特定的情况下选择提供一种“智能”的操作方式。比如引用计数，如果一个对象进行指向操作，其引用计数+1；如果进行解引用操作，其引用计数-1，等到引用计数为0时，可以自动回收对象。

代理模式的优缺点

• 优点：首先，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。其次，代理对象作为客户端和目标对象之间的中介，起到了保护目标对象的作用。
• 缺点：代理模式会导致请求处理速度变慢，同时增加了系统的复杂性。

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