十五.结构型设计模式——Proxy Pattern(代理模式)
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定义
为其他对象提供一个代理或地方以控制对这个对象的访问。当客户向proxy对象第一次提出请求时，proxy实例化真实的对象，并且将请求传给它，以后所有的客户请求都经由proxy传给封装了的真实对象。
proxy模式分为4种，用得最多的是远程和虚拟代理模式：
1. Virtual Proxy(虚拟代理)：Proxy不会生成一个真实的耗费代理，直到非常必要时(首次有请求)。它用来存放花费大(实例需要很长时间)的真实对象。
2. Remote Proxy(远程代理)：本地的代理对象控制一个远程的对象。
3. Protection Proxy(安全代理)：代理检查调用真实对象所需要的权限。
4. Smart Reference(聪明引用)：当调用真实的对象时，代理处理另外一些事。
(1). 计算真实对象的引用次数，在没有引用时自动释放。
(2). 首次被引用时装载存留(保存在硬盘或内存、数据库等)的对象。
(3). 在访问时检查真实对象是否锁定，确保没有其他对象会改变它。
UML类图如下：
其中的类和对象的关系为：
1. Proxy(代理)：维护一个引用使得代理可以访问实体，如果RealSubject和Subject的接口相同，Proxy会引用Subject；提供一个与Subject的接口相同的接口，使得代理可以用来代替实体。有点想Adapter模式；控制对实体的访问并且负责创建及删除它；其他功能取决于Proxy的类型。
* 远程代理：负责对请求及其参数进行编码，向不同的地址空间中的实体发送已编码的请求。
* 虚拟代理：可以缓存实体的其他信息，以便延迟对它的访问。
* 保护代理：检查调用者的请求是不是有所必需的权限。
2. Subject(抽象实体接口)：为RealSubject实体及Proxy代理定义相同的接口，使得RealSubject在任何地方都可以使用Proxy来访问。
3. RealSubject(实体)：定义Proxy代理的实体。
典型应用的顺序图如下：
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实例1——数学代理
下面的例子就是应用远程代理来访问另外一个应用程序域中的对象。
UML类图如下：
代码
//定义接口IMath
public interface IMath
{
double Add(double x, double y);
double Sub(double x, double y);
double Mul(double x, double y);
double Div(double x, double y);
}
//实体，实现两种接口，MarshalByRefObject接口允许不同的程序域(进程间)通信
class Math : MarshalByRefObject, IMath
{
public double Add(double x, double y)
{
return x + y;
}
public double Sub(double x, double y)
{
return x - y;
}
public double Mul(double x, double y)
{
return x * y;
}
public double Div(double x, double y)
{
return x / y;
}
}
//远程代理对象Proxy，包括Math的一个实例，通过它来处理加、减、乘、除
class MathProxy : IMath
{
Math math;
public MathProxy()
{
math = new Math();
}
public double Add(double x, double y)
{
return math.Add(x, y);
}
public double Sub(double x, double y)
{
return math.Sub(x, y);
}
public double Mul(double x, double y)
{
return math.Mul(x, y);
}
public double Div(double x, double y)
{
return math.Div(x, y);
}
}
//客户应用测试
class Client
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
MathProxy p = new MathProxy();
Console.WriteLine("4 + 2 = {0}", p.Add(4, 2));
Console.WriteLine("4 - 2 = {0}", p.Sub(4, 2));
Console.WriteLine("4 * 2 = {0}", p.Mul(4, 2));
Console.WriteLine("4 / 2 = {0}", p.Div(4, 2));
Console.Read();
}
}
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优势和缺陷
当对象在远程机器上，要通过网络来生成时，速度可能会慢，此时应用Remote Proxy模式，可以掩蔽对象由网络生成的过程，系统的速度会加快；对于大图片的加载，Virtual Proxy模式可以让加载在后台进行，前台用的Proxy对象使得整体运行速度得到优化；Protect Proxy可以验证对真实对象的引用权限。
代理模式的缺陷是请求的处理速度会变慢，并且实现Proxy模式需要额外的工作。
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应用情景
前面介绍的Proxy模式的分类就是它可以应用的情景。
