第六章、代理模式
第六章、代理模式
代理模式是为一个对象提供一个代用品或占位符，以便控制对它的访问。
代理模式的关键是，当客户不方便直接访问一个对象或者不满足需求时，提供一个替身对象来控制对这个对象的访问，客户实际上访问的是替身对象。
6.1举个栗子
小明想要对女神A表白，送鲜花，可是他害羞不敢自己送，这时找来B，让B替小明送给A。这个模式就是代理模式。
var Flower = function(){};
var xiaoming = {
sendFlower: function( target){
var flower = new Flower();
target.receiveFlower( flower );
}
};
var B = {
receiveFlower: function( flower ){
A.receiveFlower( flower );
}
};
var A = {
receiveFlower: function( flower ){
console.log( '收到花 ' + flower );
}
};
xiaoming.sendFlower( B );
这样就是简单的代理结构，但似乎这样做代理并没有什么作用，反而显得代码冗余。但是有了代理的思想就是一个好的起点。
再看这个场景：
小明表白的成功概率和女神A的心情有关，A心情好的时候成功概率是60%，心情不好的表白成功时候几乎为0。而小明不知道A是什么心情，B知道A的心情，就可以通过把鲜花交给B，由B判断A的心情好坏再把鲜花转交给女神A，代码如下：
var Flower = function(){};
var xiaoming = {
sendFlower: function( target){
var flower = new Flower();
target.receiveFlower( flower );
}
};
var B = {
receiveFlower: function( flower ){
A.listenGoodMood(function(){ // 监听A的好心情
A.receiveFlower( flower );
});
}
};
var A = {
receiveFlower: function( flower ){
console.log( '收到花 ' + flower );
},
listenGoodMood: function( fn ){
setTimeout(function(){ // 假设10秒之后A的心情变好
fn();
}, 10000 );
}
};
xiaoming.sendFlower( B );
6.2保护代理和虚拟代理
比如送花的人年龄太大或者没有本次车，这种请求就可以直接在代理B处过滤掉，这种代理叫做保护代理。
另外，假设现实中的花价格不菲，导致在程序世界里，new Flower也是一个代价昂贵的操作， 那么我们可以把new Flower的操作交给代理B去执行，代理B会选择在A心情好时再执行new Flower，这是代理模式的另一种形式，叫作虚拟代理。虚拟代理把一些开销很大的对象，延迟到 真正需要它的时候才去创建。代码如下：
var B = {
receiveFlower: function( flower ){
A.listenGoodMood(function(){ // 监听A的好心情
var flower = new Flower(); // 延迟创建flower 对象
A.receiveFlower( flower );
});
}
};
保护代理用于控制不同权限的对象对目标对象的访问，但在JavaScript并不容易实现保护代 理，因为我们无法判断谁访问了某个对象。而虚拟代理是最常用的一种代理模式，本章主要讨论 的也是虚拟代理。
6.3虚拟代理实现图片预加载
在Web开发中，图片预加载是一种常用的技术，如果直接给某个img标签节点设置src属性， 由于图片过大或者网络不佳，图片的位置往往有段时间会是一片空白。常见的做法是先用一张 loading图片占位，然后用异步的方式加载图片，等图片加载好了再把它填充到img节点里，这种 场景就很适合使用虚拟代理。
让我们实现一个虚拟代理，首先创建一个普通对象，负责在页面中创建一个img标签，并提供一个setSrc接口对外暴露。
src属性：
var myImage = (function(){
var imgNode = document.createElement( 'img' );
document.body.appendChild( imgNode );
return {
setSrc: function( src ){
imgNode.src = src;
}
}
})();
myImage.setSrc( 'http:// imgcache.qq.com/music/photo/k/000GGDys0yA0Nk.jpg' );
我们把网速调制5KB/s，然后通过MyImage.setSrc,这是可以看到在图片加载好之前，页面中有一段空白时间。
这时候引入代理对象proxyImage，通过这个代理对象，在图片被真正加载好之前，页面先出现一张占位的longing图片来提示用户图片正在加载，代码如下：
var myImage = (function() {
var imgNode = document.createEleement('img');
document.body.appendChild(imgNode);
return {
setSrc: function(src) {
imgNode.src = src;
}
}
})();
var proxyImage = (function() {
var img = new Image;
img.onload = function() {
myImage.setSrc(this.src);
}
return {
setSrc: function(src) {
myImage.setSrc( 'file:// /C:/Users/svenzeng/Desktop/loading.gif' );
img.src = src;
}
}
})
proxyImage.setSrc('http:// imgcache.qq.com/music/photo/k/000GGDys0yA0Nk.jpg');
这时候我们可以通过proxyImage间接地访问MyImage。proxyImage控制了对客户MyImage的访问，并在次过程加入了额外的操作，比如在图片加载出之前，先把img节点的src设置为一张本地的loading图片。
6.4代理的意义
先实现一个不用代理的预加载图片函数：
var MyImage = (function() {
var imgNode = document.createElement('img');
document.body.appendChild(imgNode);
var img = new Image;
img.onload = function() {
imgNode.src = img.src;
};
return {
setSrc: function(src) {
imgNode.src = 'file:// /C:/Users/svenzeng/Desktop/loading.gif'
img.src = src;
}
}
})();
MyImage.setSrc( 'http:// imgcache.qq.com/music/photo/k/000GGDys0yA0Nk.jpg' );
为了说明代理的意义，下面我们引入一个面向对象设计的原则——单一职责原则。
单一职责原则指的是，就一个类（通常也包括对象和函数等）而言，应该仅有一个引起它变化的原因。如果一个对象承担了多个职责，耦合程度就加大了，当发生变化时，可能会出现意外的破坏。面向对象设计鼓励将行为分布到细粒度的对象当中。也就是单一职责。
职责被定义为**“引起变化的原因”**。上段代码中的MyImage对象除了负责给img节点设置src 外，还要负责预加载图片。我们在处理其中一个职责时，有可能因为其强耦合性影响另外一个职 责的实现。
另外，在面向对象的程序设计中，大多数情况下，若违反其他任何原则，同时将违反开放— 封闭原则。如果我们只是从网络上获取一些体积很小的图片，或者5年后的网速快到根本不再需 要预加载，我们可能希望把预加载图片的这段代码从MyImage对象里删掉。这时候就不得不改动 MyImage对象了。 实际上，我们需要的只是给img节点设置src，预加载图片只是一个锦上添花的功能。如果 能把这个操作放在另一个对象里面，自然是一个非常好的方法。于是代理的作用在这里就体现出 来了，代理负责预加载图片，预加载的操作完成之后，把请求重新交给本体MyImage。
纵观整个程序，我们并没有改变或者增加MyImage的接口，但是通过代理对象，实际上给系 统添加了新的行为。这是符合开放—封闭原则的。给img节点设置src和图片预加载这两个功能， 被隔离在两个对象里，它们可以各自变化而不影响对方。何况就算有一天我们不再需要预加载， 那么只需要改成请求本体而不是请求代理对象即可。
6.5代理和本体接口的一致性
上一节说到，如果有一天我们不再需要预加载，那么就不再需要代理对象，可以选择直接请 求本体。其中关键是代理对象和本体都对外提供了 setSrc 方法，在客户看来，代理对象和本体 是一致的， 代理接手请求的过程对于用户来说是透明的，用户并不清楚代理和本体的区别，这 样做有两个好处。
- 用户可以放心地请求代理，他只关心是否能得到想要的结果。
- 在任何使用本体的地方都可以替换成使用代理。
6.6虚拟代理合并HTTP请求
再举个栗子：有多个复选框，每点击一个就会发送一次请求，如果一秒钟点多个，那么请求会带来很大的开销。
解决方案：可以通过一个代理来收集一段时间内的请求，最后一次性发送给服务器。比如我们等待2秒之后才把这个2秒之内需要同步文件的ID打包发送给服务器。
6.7虚拟代理在惰性加载中的应用
假设有一个迷你控制台的项目——miniConsole.js，它有一个log函数，专门用于打印参数。
复制代码// miniConsole.js代码
let miniConsole = {
log: function(){
// 真正代码略
console.log( Array.prototype.join.call( arguments ) );
}
};
export default miniConsole
因为这个控制台项目，是只在控制台展示的时候才需要的，我们希望他在有必要的时候才开始加载它，比如按F2的时候，加载miniConsole.js，就可以使用代理模式，惰性加载miniConsole.js。
大致的步骤是：
- 在用户敲击F2的时候，才去动态引入miniConsole.js的script标签
- 在用户敲击F2之前执行过的log命令，都会被缓存到代理对象内部的cache缓存数组内
- 等动态引入miniConsole.js的操作完成后，再从中逐一取出并执行。
详细代码如下：
复制代码// proxyMiniConsole.js代码
// miniConsole的代理对象
let proxyMiniConsole = (function(){
// 存储每次执行log时的回调函数
let cache = [];
let handler = function( ev ){
// 如果用户按了F2唤出了控制台
if ( ev.keyCode === 113 ){
// 执行引入miniConsole.js的操作
let script = document.createElement( 'script' );
script.src = 'miniConsole.js';
document.getElementsByTagName( 'head' )[0].appendChild( script );
document.body.removeEventListener( 'keydown', handler );// 只加载一次miniConsole.js
script.onload = function(){
// 如果miniConsole.js的script标签引入并加载完成
for ( var i = 0, fn; fn = cache[ i++ ]; ){
// 遍历所有缓存的回调函数并执行
fn();
}
};
}
};
// 监听键盘按键敲击事件
document.body.addEventListener( 'keydown', handler, false );
return {
// 返回代理后的方法
log: function(){
// 获取传入的所有参数
let args = arguments;
// 向缓存列表加入要打印的参数
cache.push( function(){
return miniConsole.log.apply( miniConsole, args );
});
}
}
})();
miniConsole.log( 11 ); // 开始打印log
6.8缓存代理
缓存代理可以为一些开销大的运算结果提供暂时的存储，在下次运算时，如果传递进来的参 数跟之前一致，则可以直接返回前面存储的运算结果。
举个栗子：
1.计算乘积
先创建一个用于求乘积的函数：
var mult = function(){
console.log( '开始计算乘积' );
var a = 1;
for ( var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){
a = a * arguments[i];
}
return a;
};
mult( 2, 3 ); // 输出：6
mult( 2, 3, 4 ); // 输出：24
现在加入缓存代理函数：
var proxyMult = (function(){
var cache = {};
return function(){
var args = Array.prototype.join.call( arguments, ',' );
if ( args in cache ){
return cache[ args ];
}
return cache[ args ] = mult.apply( this, arguments );
}
})();
proxyMult( 1, 2, 3, 4 ); // 输出：24
proxyMult( 1, 2, 3, 4 ); // 输出：24
当我们第二次调用proxyMult( 1, 2, 3, 4 )的时候，本体mult函数并没有被计算，proxyMult
直接返回了之前缓存好的计算结果。
通过增加缓存代理的方式，mult函数可以继续专注于自身的职责——计算乘积，缓存的功能
是由代理对象实现的。
6.9用高阶函数动态创建代理
/**************** 计算乘积 *****************/
var mult = function(){
var a = 1;
for ( var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){
a = a * arguments[i];
}
return a;
};
/**************** 计算加和 *****************/
var plus = function(){
var a = 0;
for ( var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){
a = a + arguments[i];
}
return a;
};
/**************** 创建缓存代理的工厂 *****************/
var createProxyFactory = function( fn ){
var cache = {};
return function(){
var args = Array.prototype.join.call( arguments, ',' );
if ( args in cache ){
return cache[ args ];
}
return cache[ args ] = fn.apply( this, arguments );
}
};
var proxyMult = createProxyFactory( mult ),
proxyPlus = createProxyFactory( plus );
alert ( proxyMult( 1, 2, 3, 4 ) ); // 输出：24
alert ( proxyMult( 1, 2, 3, 4 ) ); // 输出：24
alert ( proxyPlus( 1, 2, 3, 4 ) ); // 输出：10
alert ( proxyPlus( 1, 2, 3, 4 ) ); // 输出：10
6.10其他代理模式
- 防火墙代理：控制网络资源的访问，保护主题不让“坏人”接近。
- 远程代理：为一个对象在不同的地址空间提供局部代表，在Java中，远程代理可以是另 一个虚拟机中的对象。
- 保护代理：用于对象应该有不同访问权限的情况。
- 智能引用代理：取代了简单的指针，它在访问对象时执行一些附加操作，比如计算一个 对象被引用的次数。
- 写时复制代理：通常用于复制一个庞大对象的情况。写时复制代理延迟了复制的过程， 当对象被真正修改时，才对它进行复制操作。写时复制代理是虚拟代理的一种变体，DLL （操作系统中的动态链接库）是其典型运用场景。