C#設計模式(13)——代理模式（Proxy Pattern）

在軟體開發過程中，有些對象有時候會由于網絡或其他的障礙，以至于不能夠或者不能直接通路到這些對象，如果直接通路對象給系統帶來不必要的複雜性，這時候可以在用戶端和目标對象之間增加一層中間層，讓代理對象代替目标對象，然後用戶端隻需要通路代理對象，由代理對象去幫我們去請求目标對象并傳回結果給用戶端，這樣的一個解決思路就是今天要介紹的代理模式。

代理模式按照使用目的可以分為以下幾種：

遠端（Remote）代理：為一個位于不同的位址空間的對象提供一個局域代表對象。這個不同的位址空間可以是本電腦中，也可以在另一台電腦中。最典型的例子就是——用戶端調用Web服務或WCF服務。

虛拟（Virtual）代理：根據需要建立一個資源消耗較大的對象，使得對象隻在需要時才會被真正建立。

Copy-on-Write代理：虛拟代理的一種，把複制（或者叫克隆）拖延到隻有在用戶端需要時，才真正采取行動。

保護（Protect or Access）代理：控制一個對象的通路，可以給不同的使用者提供不同級别的使用權限。

防火牆（Firewall）代理：保護目标不讓惡意使用者接近。

智能引用（Smart Reference）代理：當一個對象被引用時，提供一些額外的操作，比如将對此對象調用的次數記錄下來等。

Cache代理：為某一個目标操作的結果提供臨時的存儲空間，以便多個用戶端可以這些結果。

在哦上面所有種類的代理模式中，虛拟代理、遠端代理、智能引用代理和保護代理較為常見的代理模式。下面讓我們具體看看代理模式的具體定義。

代理模式——就是給某一個對象提供一個代理，并由代理對象控制對原對象的引用。在一些情況下，一個客戶不想或者不能直接引用一個對象，而代理對象可以在用戶端和目标對象之間起到中介的作用。例如電腦桌面的快捷方式就是一個代理對象，快捷方式是它所引用的程式的一個代理。

看完代理模式的描述之後，下面以一個生活中的例子來解釋下代理模式，在現實生活中，如果有同僚出國或者朋友出國的情況下，我們經常會拖這位朋友幫忙帶一些電子産品或化妝品等東西，這個場景中，出國的朋友就是一個代理，他（她）是他（她）朋友的一個代理，由于他朋友不能去國外買東西，他卻可以，是以朋友們都托他幫忙帶一些東西的。下面就以這個場景來實作下代理模式，具體代碼如下：

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<code>// 用戶端調用</code>

<code>    </code><code>class</code> <code>Client</code>

<code>    </code><code>{</code>

<code>        </code><code>static</code> <code>void</code> <code>Main(</code><code>string</code><code>[] args)</code>

<code>        </code><code>{</code>

<code>            </code><code>// 建立一個代理對象并送出請求</code>

<code>            </code><code>Person proxy = </code><code>new</code> <code>Friend();</code>

<code>            </code><code>proxy.BuyProduct();</code>

<code>            </code><code>Console.Read();</code>

<code>        </code><code>}</code>

<code>    </code><code>}</code>

<code>    </code><code>// 抽象主題角色</code>

<code>    </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>class</code> <code>Person</code>

<code>        </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>void</code> <code>BuyProduct();</code>

<code>    </code><code>//真實主題角色</code>

<code>    </code><code>public</code> <code>class</code> <code>RealBuyPerson : Person</code>

<code>        </code><code>public</code> <code>override</code> <code>void</code> <code>BuyProduct()</code>

<code>            </code><code>Console.WriteLine(</code><code>"幫我買一個IPhone和一台蘋果電腦"</code><code>);</code>

<code>    </code><code>// 代理角色</code>

<code>    </code><code>public</code> <code>class</code> <code>Friend:Person</code>

<code>        </code><code>// 引用真實主題執行個體</code>

<code>        </code><code>RealBuyPerson realSubject;</code>

<code>            </code><code>Console.WriteLine(</code><code>"通過代理類通路真實實體對象的方法"</code><code>);</code>

<code>            </code><code>if</code> <code>(realSubject == </code><code>null</code><code>)</code>

<code>            </code><code>{</code>

<code>                </code><code>realSubject = </code><code>new</code> <code>RealBuyPerson();</code>

<code>            </code><code>}</code>

<code>            </code><code>this</code><code>.PreBuyProduct();</code>

<code>            </code><code>// 調用真實主題方法</code>

<code>            </code><code>realSubject.BuyProduct();</code>

<code>            </code><code>this</code><code>.PostBuyProduct();</code>

<code>        </code><code>// 代理角色執行的一些操作</code>

<code>        </code><code>public</code> <code>void</code> <code>PreBuyProduct()</code>

<code>            </code><code>// 可能不知一個朋友叫這位朋友帶東西，首先這位出國的朋友要對每一位朋友要帶的東西列一個清單等</code>

<code>            </code><code>Console.WriteLine(</code><code>"我怕弄糊塗了，需要列一張清單，張三：要帶相機，李四：要帶Iphone..........."</code><code>);</code>

<code>                         </code> 

<code>        </code><code>// 買完東西之後，代理角色需要針對每位朋友需要的對買來的東西進行分類</code>

<code>        </code><code>public</code> <code>void</code> <code>PostBuyProduct()</code>

<code>            </code><code>Console.WriteLine(</code><code>"終于買完了，現在要對東西分一下，相機是張三的；Iphone是李四的.........."</code><code>);</code>

在上面的代碼中都有相應的注釋，這裡也不多解釋了。

看完代理模式的實作之後，下面就以上面的例子來分析下代理模式的類圖結構。具體的類圖如下所示：

在上面類圖中，代理模式所涉及的角色有三個：

抽象主題角色（Person）：聲明了真實主題和代理主題的公共接口，這樣一來在使用真實主題的任何地方都可以使用代理主題。

代理主題角色（Friend）：代理主題角色内部含有對真實主題的引用，進而可以操作真實主題對象；代理主題角色負責在需要的時候建立真實主題對象；代理角色通常在将用戶端調用傳遞到真實主題之前或之後，都要執行一些其他的操作，而不是單純地将調用傳遞給真實主題對象。例如這裡的PreBuyProduct和PostBuyProduct方法就是代理主題角色所執行的其他操作。

真實主題角色（RealBuyPerson）：定義了代理角色所代表的真是對象。

附：在實際開發過程中，我們在用戶端添加服務引用的時候，在客戶程式中會添加一些額外的類，在用戶端生成的類扮演着代理主題角色，我們用戶端也是直接調用這些代理角色來通路遠端服務提供的操作。這個是遠端代理的一個典型例子。

全面分析完代理模式之後，讓我們看看這個模式的優缺點：

優點：

代理模式能夠将調用用于真正被調用的對象隔離，在一定程度上降低了系統的耦合度；

代理對象在用戶端和目标對象之間起到一個中介的作用，這樣可以起到對目标對象的保護。代理對象可以在對目标對象送出請求之前進行一個額外的操作，例如權限檢查等。

缺點：

由于在用戶端和真實主題之間增加了一個代理對象，是以會造成請求的處理速度變慢

實作代理類也需要額外的工作，進而增加了系統的實作複雜度。

到這裡，代理模式的介紹就結束了，代理模式提供了對目标對象通路的代理。并且到這裡，結構型模式的介紹也結束了，結構型模式包括：擴充卡模式、橋接模式、裝飾者模式、組合模式、外觀模式、享元模式和代理模式，下面開始介紹行為型模式的第一個模式：模闆方法模式。

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     本文轉自LearningHard 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/learninghard/1315891，如需轉載請自行聯系原作者