设计模式笔记 12. Proxy 代理模式(结构型模式)

12. Proxy 代理模式                2008-8-23

间接与直接

人们对于复杂系统的软件系统常常有一种处理手法，即增加一层间接层，从而对系统获得一种更为灵活、满足特定需求的解决方案。

动机(Motivation)

在面向对象系统中，有些对象由于某种原因（比如对象创建的开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问等），直接访问会给使用者或者、系统结构带来很多麻烦。

如何在不失去透明操作对象的同时来管理/控制这些对象特有的复杂性？增加一层间接层是软件开发中常见的解决方式。

意图（Intent）

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。                  ——《设计模式》GoF

 

基本代码：

//Subject 类，定义了RealSubject和Proxy的共用接口，这样就在任何使用RealSubject的地方都可使用Proxy
    abstract class Subject
    {
        public abstract void Request();
    }

 

    //RealSubject类，定义Proxy所代表的真实实体
    class RealSubject : Subject
    {
        public override void Request()
        {
            Console.WriteLine("真实的请求");
        }
    }

 

//Proxy类，保存一个引用使得代理可以访问实体，并提供一个与Subject的接口相同的接口，这样代理就可以用来替换实体
    class Proxy : Subject
    {
        RealSubject realSubject;
        public override void Request()
        {
            if (realSubject == null)
            {
                realSubject = new RealSubject();
            }

            realSubject.Request();
        }
    }

 

客户端代码：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Proxy proxy = new Proxy();
            proxy.Request();

            Console.Read();
        }
    }

 

运行结果：真实的请求

 

Proxy 的几个要点

“增加一层间接层”是软件系统中对许多复杂问题的一种常见解决方法。在面向对象系统中，直接使用某些对象会带来很多问题，作为间接层的proxy对象便是解决这一问题的常用手段。

具体proxy设计模式的实现方法、实现粒度都相差很大，有些可能对单个对象做细粒度的控制，如copy-on-write技术，有些可能对组件模块提供抽象代理层,在架构层次对对象做proxy。

Proxy并不一定要求保持接口的一致性，只要能够实现间接控制，有时候损及一些透明性是可以接受的。

结构型模式比较：

Adapter模式注重转换接口，将不吻合的接口适配对接Bridge模式注重分离接口与其实现，支持多维度变化.

Composite模式注重统一接口，将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系.

Decorator模式注重稳定接口，在此前提下为对象扩展功能.

Façade模式注重简化接口，简化组件系统与外部客户程序的依赖关系.

Flyweight 模式注重保留接口，在内部使用共享技术对对象存储进行优化.

Proxy 模式注重假借接口，增加间接层来实现灵活控制.

 

效果及实现要点：（摘自：http://terrylee.cnblogs.com/archive/2006/05/18/403382.html）
Proxy模式根据种类不同，效果也不尽相同：
     1．远程（Remote）代理：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是在本机器中，也可是在另一台机器中。远程代理又叫做大使（Ambassador）。好处是系统可以将网络的细节隐藏起来，使得客户端不必考虑网络的存在。客户完全可以认为被代理的对象是局域的而不是远程的，而代理对象承担了大部份的网络通讯工作。由于客户可能没有意识到会启动一个耗费时间的远程调用，因此客户没有必要的思想准备。
     2．虚拟（Virtual）代理：根据需要创建一个资源消耗较大的对象，使得此对象只在需要时才会被真正创建。使用虚拟代理模式的好处就是代理对象可以在必要的时候才将被代理的对象加载；代理可以对加载的过程加以必要的优化。当一个模块的加载十分耗费资源的情况下，虚拟代理的好处就非常明显。
     3．Copy-on-Write代理：虚拟代理的一种。把复制（克隆）拖延到只有在客户端需要时，才真正采取行动。 
     4．保护（Protect or Access）代理：控制对一个对象的访问，如果需要，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。保护代理的好处是它可以在运行时间对用户的有关权限进行检查，然后在核实后决定将调用传递给被代理的对象。
     5．Cache代理：为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果。 
     6．防火墙（Firewall）代理：保护目标，不让恶意用户接近。 
     7．同步化（Synchronization）代理：使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突。 
     8．智能引用（Smart Reference）代理：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，比如将对此对象调用的次数记录下来等。

 

注：copy-on-write：（http://www.cnblogs.com/MaoBisheng/archive/2008/08/23/1274553.html）

     Copy On Write是这样一种机制。当我们读取共享数据的时候，直接读取，不需要同步。当我们修改数据的时候，我们就把当前数据Copy一份副本，然后在这个副本上进行修改，完成之后，再用修改后的副本，替换掉原来的数据。这种方法就叫做Copy On Write。