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()

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