设计模式笔记 – 代理模式

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。

在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

介绍

• 意图： 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
• 主要解决： 在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。
• 何时使用： 想在访问一个类时做一些控制。
• 如何解决： 增加中间层。
• 关键代码： 实现与被代理类组合。
• 优点： 1、职责清晰。 2、高扩展性。 3、智能化。
• 缺点： 1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。 2、实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂。
• 应用实例： 1、Windows 里面的快捷方式。 2、猪八戒去找高翠兰结果是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空，所以说孙悟空是高翠兰代理类。 3、买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点。 4、一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来代替现金，并提供对签发人账号上资金的控制。 5、spring aop。
• 使用场景： 按职责来划分，通常有以下使用场景： 1、远程代理。 2、虚拟代理。 3、Copy-on-Write 代理。 4、保护（Protect or Access）代理。 5、Cache代理。 6、防火墙（Firewall）代理。 7、同步化（Synchronization）代理。 8、智能引用（Smart Reference）代理。
• 注意事项： 1、和适配器模式的区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。 2、和装饰器模式的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

示例

我们将创建一个 Image 接口和实现了 Image 接口的实体类。ProxyImage 是一个代理类，减少 RealImage 对象加载的内存占用。

ProxyPatternDemo，我们的演示类使用 ProxyImage 来获取要加载的 Image 对象，并按照需求进行显示。

Java 实现

创建一个接口

public interface Image {
    void display();
}

创建实现接口的实体类

public class RealImage implements Image {
    private String fileName;
    public RealImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
        loadFromDisk(fileName);
    }
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying "+fileName);
    }
    public void loadFromDisk(String fileName) {
        System.out.println("Loading "+fileName);
    }
}

public class ProxyImage implements Image {
    private RealImage realImage;
    private String fileName;
    private ProxyImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
    }
    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(fileName);
        }
        realImage.display();
    }
}

当被请求时，使用 ProxyImage 来获取 RealImage 类的对象。

public class ProxyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");
        image.display();
        System.out.println("");
        image.display();
    }
}

Python 实现

import abc

class Image(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def display(self): ...

class RealImage(Image):
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename
        self.load_from_disk(filename)

    def display(self):
        print(f"Displaying {self.filename}")

    def load_from_disk(self, filename):
        print(f"Loading {filename}")

class ProxyImage(Image):
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename
        self.real_image = None

    def display(self):
        if self.real_image is None:
            self.real_image = RealImage(self.filename)
        self.real_image.display()

if __name__ == "__main__":
    image = ProxyImage("test_10mb.jpg")
    image.display()
    print()
    image.display()