设计模式-用代理模式（Proxy Pattern）来拯救你的代码：打造可靠的程序设计

前言

设计模式是一种高级编程技巧，也是一种通用的解决方案。它能在不同的应用场景中使用，它可以提高代码的可读性、可复用性和可维护性。设计模式的学习能提高我们的编程能力以及代码质量，同时也能提高我们的开发效率，减少代码的维护成本。

掌握设计模式对于开发软件而言是非常重要的，熟练地应用设计模式能让我们更加自信地去编写程序，另一方面，这也对我们的面试至关重要，这可是妥妥的加分项呢。所以为了我们的代码质量和未来发展而言，我们都要对设计模式有一定的了解和应用。

设计模式有23种，在一篇文章中全部讲完肯定是不可能的，这篇文章会先介绍 代理模式（Proxy Pattern），本文的代码示例用的是 Swift 语言编写。

代理模式（Proxy Pattern）

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，结构型模式描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。它允许你提供一个代理对象来控制对另一个对象的访问。代理对象拥有与实际对象相同的接口，因此它可以被用来代替实际对象。

代理对象可以在调用实际对象之前或之后执行一些额外的操作，例如记录日志、缓存数据、控制访问权限等。这种模式通常被用于远程代理、虚拟代理（Virtual Proxy）、保护代理和延迟加载等应用场景。

代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
最 初 的 定 义 出 现 于 《设 计 模 式 》 ( A d d i s o n - W e s l e y , 1 9 9 4 ) 。

代码示例

代理模式（Proxy Pattern）通用类图

• Subject 主题接口，定义了真实主题和代理主题的公共接口，客户端可以通过主题接口来访问真实主题或者代理主题。
• RealSubject 真实主题，实现了主题接口，定义了真正的业务逻辑。
• Proxy 代理主题，也实现了主题接口，同时还持有了一个真实主题的引用，客户端通过代理主题来访问真实主题，代理主题可以对访问进行控制。

以下是通用代码：

protocol Subject {
    func request()
}

class RealSubject: Subject {
    func request() {
        print("RealSubject handling request")
    }
}

class Proxy: Subject {
    private let realSubject = RealSubject()

    func request() {
        print("Proxy handling request")
        realSubject.request()
    }
}

客户端调用代码：

let subject = Proxy()
subject.request()

伪代码（老默，我想吃鱼了）

突然想到了一个很有趣的例子，比如说我现在想吃鱼，那吃鱼得先去菜市场把鱼买回来吧，一般来说都是自己去菜市场里买鱼。但是我现在只想吃鱼而不想亲自去买鱼，那我就和代理人说一声，说我想吃鱼了，代理人就会代替我去菜市场把鱼带回来给我，亦或者是代理人找的别人去买也是可以的。伪代码如下所示：

protocol 主题接口 {
    func 去买鱼()
}

class 老默: 主题接口 {
    func 去买鱼() {
        print("把鱼买回来了")
    }
}

class 代理人: 主题接口 {
    private let 我是老默 = 老默()

    func 去买鱼() {
        我是老默.去买鱼()
    }
}

客户端调用的伪代码如下所示：

let 我是一个代理 = 代理类()
我是一个代理.去买鱼()

每次想吃鱼我们就找到代理人，由它来安排，至于谁去我也不在乎。

虚拟代理（Virtual Proxy）

我们拿虚拟代理（Virtual Proxy）来作为例子讲解说明，它是代理模式（Proxy Pattern）的一种，它在代理模式的应用中比较常见。

虚拟代理（Virtual Proxy）控制访问创建开销大的资源，其通过在代理对象和实际对象之间添加一层代理层，来实现对实际对象的延迟加载或缓存。

• ImageLoader 定义一个协议，规定了代理对象和实际对象需要实现的方法。
• RealImageLoader 是遵循 ImageLoader 的实际对象，是实际做事的图片加载器。
• ImageLoaderProxy 是遵循 ImageLoader 的代理对象，它持有 RealImageLoader 的引用，并且还实现了一个简单的图片缓存机制，以避免重复下载相同的图片。

我们首先编写 ImageLoader 协议，定义相同的接口方法：

protocol ImageLoader {
    func loadImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void)
}

接下来，编写图片加载器 RealImageLoader 类，并遵循 ImageLoader 协议：

class RealImageLoader: ImageLoader {
    func loadImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) {
        URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, response, error in
            guard let data = data, error == nil else {
                completion(nil)
                return
            }
            let image = UIImage(data: data)
            completion(image)
        }.resume()
    }
}

我们使用 URLSession 来执行一个异步的网络请求，将图片数据下载下来，并将其转换为 UIImage 对象并传递给回调闭包。

接下来，编写 ImageLoaderProxy 代理类：

class ImageLoaderProxy: ImageLoader {
    private let realImageLoader = RealImageLoader()
    private var cachedImages: [URL: UIImage] = [:]

    func loadImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) {
        if let cachedImage = cachedImages[url] {
            completion(cachedImage)
        } else {
            completion(UIImage(named: "image_loading_bg"))
            realImageLoader.loadImage(url: url) { [weak self] image in
                guard let self = self else { return }
                if let image = image {
                    self.cachedImages[url] = image
                }
                completion(image)
            }
        }
    }
}

当客户端调用 loadImage(url:completion:) 方法时，代理对象首先会判断是否已经缓存了对应的图片，如果已经缓存，则直接返回缓存的图片，否则先传递一个默认的加载图片用于显示过渡，再使用真正的图片加载器 RealImageLoader 加载图片，并在加载完成后缓存图片。

最后编写客户端的调用代码：

let imageLoader: ImageLoader = ImageLoaderProxy()
if let url = URL(string: "https://img2.baidu.com/it/u=2082637540,462915030&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=888") {
	imageLoader.loadImage(url: url) { [weak self] image in
		DispatchQueue.main.async {
			self?.imageView.image = image
		}
	}
}

这里需要注意的是，imageLoader在网络请求的过程中不能被释放，否则闭包里的 self 会为空，你可以放在 controller 的属性当中。

DispatchQueue.main.async 方法使线程回到主线程执行图片的加载。

效果呈现

建议在开发者工具当中设置你的网络，将其设置为低速率的，这样方便我们查看效果。

总结

代理模式（Proxy Pattern）允许你提供一个代理对象来控制对另一个对象的访问，隐藏具体的实现细节，一定程序上降低了系统的耦合度。可以起到保护目标对象的伤。可以对目标对象的功能增加，如本文介绍虚拟代理使用的图片加载例子，在其中加入了图片缓存就是这个形式。

当然它也是有缺点的，使用代理模式（Proxy Pattern）可能会使类的数量增加，也可能会增加代码的复杂度，因为它涉及到多个对象之间的协作。代理模式可能会导致有性能损失，因为客户端需要通过代理对象来访问真实对象，从而增加了额外的开销。

结语

本文章的代码已经整理到 GitHub 上，请点击链接获取。

记得以前看过的一个新闻，有一句结尾的话印象挺深刻的，分享出来给大家：“时间过得真系快，又系时候讲拜拜”。话题转回来，我会定期发布一些技术文章，如果这篇文章对你有帮助，请你关注我。

关于作者

博文作者：GarveyCalvin
公众号：凡人程序猿
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