【23种设计模式】结构型模式 > 代理模式

代理模式（Proxy Pattern）

问题描述：

1. 近年来，代购已逐步成为电子商务的一个重要分支。何谓代购，简单来说就是找人帮忙购买所需要的商品，当然你可能需要向实施代购的人支付一定的费用。代购通常分为两种类型：一种是因为在当地买不到某件商品，又或者是因为当地这件商品的价格比其他地区的贵，因此托人在其他地区甚至国外购买该商品，然后通过快递发货或者直接携带回来；还有一种代购，由于消费者对想要购买的商品相关信息的缺乏，自已无法确定其实际价值而又不想被商家宰，只好委托中介机构帮其讲价或为其代买。代购网站为此应运而生，它为消费者提供在线的代购服务，如果看中某国外购物网站上的商品，可以登录代购网站填写代购单并付款，代购网站会帮助进行购买然后通过快递公司将商品发送给消费者。商品代购过程如图所示：



在软件开发中，也有一种设计模式可以提供与代购网站类似的功能。由于某些原因，客户端不想或不能直接访问一个对象，此时可以通过一个称之为“代理”的第三者来实现间接访问，该方案对应的设计模式被称为代理模式。

2. Windows 里面的快捷方式

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. 和一个明星签约，一般不会直接和明星（真是主题角色）联系，而是和他的经纪人（代理角色）联系。但是联系方式一样（接口相同），二者都实现了同一个抽象接口(或都继承了同一个抽象基类)，即“联系”接口。

一、介绍

代理模式是常用的结构型设计模式之一，当无法直接访问某个对象或访问某个对象存在困难时可以通过一个代理对象来间接访问，为了保证客户端使用的透明性，所访问的真实对象与代理对象需要实现相同的接口。根据代理模式的使用目的不同，代理模式又可以分为多种类型，例如保护代理、远程代理、虚拟代理、缓冲代理等，它们应用于不同的场合，满足用户的不同需求。

二、适用场景

       (1) 当客户端对象需要访问远程主机中的对象时可以使用远程代理。

       (2) 当需要用一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，从而降低系统开销、缩短运行时间时可以使用虚拟代理，例如一个对象需要很长时间才能完成加载时。

       (3) 当需要为某一个被频繁访问的操作结果提供一个临时存储空间，以供多个客户端共享访问这些结果时可以使用缓冲代理。通过使用缓冲代理，系统无须在客户端每一次访问时都重新执行操作，只需直接从临时缓冲区获取操作结果即可。

       (4) 当需要控制对一个对象的访问，为不同用户提供不同级别的访问权限时可以使用保护代理。

       (5) 当需要为一个对象的访问（引用）提供一些额外的操作时可以使用智能引用代理。

三、UML类图






       (1)
Subject（抽象主题角色）：它声明了真实主题和代理主题的共同接口，这样一来在任何使用真实主题的地方都可以使用代理主题，客户端通常需要针对抽象主题角色进行编程。
       (2) Proxy（代理主题角色）：它包含了对真实主题的引用，从而可以在任何时候操作真实主题对象；在代理主题角色中提供一个与真实主题角色相同的接口，以便在任何时候都可以替代真实主题；代理主题角色还可以控制对真实主题的使用，负责在需要的时候创建和删除真实主题对象，并对真实主题对象的使用加以约束。通常，在代理主题角色中，客户端在调用所引用的真实主题操作之前或之后还需要执行其他操作，而不仅仅是单纯调用真实主题对象中的操作。
       (3) RealSubject（真实主题角色）：它定义了代理角色所代表的真实对象，在真实主题角色中实现了真实的业务操作，客户端可以通过代理主题角色间接调用真实主题角色中定义的操作。

四、优缺点

4.1 优点

代理模式的共同优点如下：

       (1) 能够协调调用者和被调用者，在一定程度上降低了系统的耦合度。

       (2) 客户端可以针对抽象主题角色进行编程，增加和更换代理类无须修改源代码，符合开闭原则，系统具有较好的灵活性和可扩展性。

此外，不同类型的代理模式也具有独特的优点，例如：

       (1) 远程代理为位于两个不同地址空间对象的访问提供了一种实现机制，可以将一些消耗资源较多的对象和操作移至性能更好的计算机上，提高系统的整体运行效率。

       (2) 虚拟代理通过一个消耗资源较少的对象来代表一个消耗资源较多的对象，可以在一定程度上节省系统的运行开销。

       (3) 缓冲代理为某一个操作的结果提供临时的缓存存储空间，以便在后续使用中能够共享这些结果，优化系统性能，缩短执行时间。

       (4) 保护代理可以控制对一个对象的访问权限，为不同用户提供不同级别的使用权限。

4.2 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，例如保护代理。

       (2) 实现代理模式需要额外的工作，而且有些代理模式的实现过程较为复杂，例如远程代理。

五、代码实现

下面的代码实现了和明星签约的代理模式。

C++ 

#include <iostream>
using namespace std;
// 抽象主题
class Subject
{
public:
virtual void confer() = 0;//面谈
virtual void signContract() = 0;//签合同
virtual void bookTicket() = 0;//订票
virtual void sing() = 0;//唱歌
virtual void collectMoney() = 0;//收尾款
};

class RealSubject_Star : Subject
{
public:
void confer()
{
cout << "star confer" << endl;
}
void signContract()
{
cout << "star sign" << endl;
}
void bookTicket()
{
cout << "star book" << endl;
}
void sing()
{
cout << "star sing" << endl;
}
void collectMoney()
{
cout << "star collect money" << endl;
}
};

class ProxySubject_Agent : Subject
{
public:
ProxySubject_Agent(RealSubject_Star* s): star(s) // 经纪人代理明星
{
}
void confer()
{
cout << "agent confer" << endl;
}
void signContract()
{
cout << "agent sign" << endl;
}
void bookTicket()
{
cout << "agent book" << endl;
}
void sing()
{
star->sing(); // 真正的明星唱歌
}
void collectMoney()
{
cout << "agent collect money" << endl;
star->collectMoney(); // 明星收钱
}
private:
RealSubject_Star* star;
};

int main()
{
RealSubject_Star* star = new RealSubject_Star();
ProxySubject_Agent agent = ProxySubject_Agent(star); // 外界经由经纪人操办事务
agent.confer();
agent.signContract();
agent.bookTicket();
agent.sing();
agent.collectMoney();
}

C# 

using System;
using System.Collections.Generic;
class Program
{
interface  Subject
{
void confer();//面谈
void signContract();//签合同
void bookTicket();//订票
void sing();//唱歌
void collectMoney();//收尾款
};

class RealSubject_Star : Subject
{
public void confer()
{
Console.WriteLine("star confer");
}
public void signContract()
{
Console.WriteLine("star sign");
}
public void bookTicket()
{
Console.WriteLine("star book");
}
public void sing()
{
Console.WriteLine("star sing");
}
public void collectMoney()
{
Console.WriteLine("star collect money");
}
};

class ProxySubject_Agent : Subject
{
private RealSubject_Star star;
public ProxySubject_Agent(RealSubject_Star s)
{
star = s;
}
public void confer()
{
Console.WriteLine("agent confer");
}
public void signContract()
{
Console.WriteLine("agent sign");
}
public void bookTicket()
{
Console.WriteLine("agent book");
}
public void sing()
{
star.sing();
}
public void collectMoney()
{
Console.WriteLine("agent collect money");
star.collectMoney();
}
};

public static void Main()
{
RealSubject_Star star = new RealSubject_Star();
ProxySubject_Agent agent = new ProxySubject_Agent(star); // 外界经由经纪人操办事务
agent.confer();
agent.signContract();
agent.bookTicket();
agent.sing();
agent.collectMoney();
}
}

结果：

agent confer

agent sign

agent book

star sing

agent collect money

star collect money