介绍

在软件设计中，代理是一个对象，充当客户端和另一个对象之间的中介。此中介可以在不更改对象代码的情况下向对象添加功能。代理模式在各种实际场景中都很普遍，从延迟加载对象到控制访问。

代理模式的基础知识

定义：代理模式为另一个对象提供代理项或占位符，以控制对它的访问。

为什么要使用代理？

• 受控访问：对对象执行的控制操作。
• 延迟初始化：按需加载对象。
• 日志记录、缓存和引用计数：为操作添加更多功能。

关键部件

1. 主题：表示真实主题和代理的接口。
2. 真实主体：代理所代表的实际对象。
3. 代理：保存对真实主题的引用。

C 语言中的基本实现#

1. 主题：

public interface ISubject  
{  
    void Request();  
}

2. 真实主题：

public class RealSubject : ISubject  
{  
    public void Request()  
    {  
        Console.WriteLine("RealSubject: Handling Request.");  
    }  
}

3. 代理：

public class Proxy : ISubject  
{  
    private RealSubject _realSubject;  
  
    public void Request()  
    {  
        if(_realSubject == null)  
        {  
            _realSubject = new RealSubject();  
        }  
          
        _realSubject.Request();  
    }  
}

高级概念

1. 代理类型：

• 虚拟代理：用于创建资源密集型对象。他们推迟创建，直到绝对必要。
• 保护代理：控制对目标对象的访问。在实现基于角色的安全性时很常见。
• 远程代理：表示不同地址空间中的对象。在分布式系统或 Web 服务中很有用。
• 智能引用：允许在访问对象时执行其他操作。示例包括引用计数或日志记录。

2. 使用代理进行延迟加载：

在创建对象在时间或资源方面成本高昂的情况下，代理可以延迟此创建，直到调用对象的方法。

public class LazyLoadedSubject : ISubject  
{  
    private RealSubject _realSubject;  
  
    public void Request()  
    {  
        if(_realSubject == null)  
        {  
            Console.WriteLine("Initializing RealSubject...");  
            _realSubject = new RealSubject();  
        }  
          
        _realSubject.Request();  
    }  
}

3. 使用代理进行访问控制：

代理可以根据以下条件控制谁有权访问 RealSubject：

public class AccessControlProxy : ISubject  
{  
    private RealSubject _realSubject;  
    private string _userRole;  
  
    public AccessControlProxy(string role)  
    {  
        _userRole = role;  
    }  
    public void Request()  
    {  
        if (_userRole == "Admin")  
        {  
            if(_realSubject == null)  
            {  
                _realSubject = new RealSubject();  
            }  
              
            _realSubject.Request();  
        }  
        else  
        {  
            Console.WriteLine("Access Denied.");  
        }  
    }  
}

C 语言中的实际应用#

1. 数据库连接：实现连接池，其中重复使用一组数据库连接，而不是频繁创建新连接。
2. 缓存：存储成本高昂的函数调用的结果，并在再次出现相同的输入时返回缓存的结果。
3. Web 服务：充当位于不同服务器中的远程对象的本地代表。

优点和缺点

优点：

• 关注点分离：代理模式可以将接口或类的代码与管理生命周期和对实际对象的访问的代码分开。
• 开放/封闭原则：在不更改实际对象或客户端的情况下，很容易引入新的代理或添加新的行为。

缺点：

• 复杂性：引入多个类，可能会使开发人员感到困惑。
• 开销：附加层可能会引入延迟，尤其是在频繁操作中。

结论

代理模式提供了一种强大的方法来控制和管理对对象的访问。通过了解其不同的类型以及何时使用它们，开发人员可以在不更改核心对象逻辑的情况下为系统引入优化、控制机制和其他行为。如果使用得当，它可以产生干净、高效和可扩展的代码。