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设计模式十三：代理模式(Proxy Pattern)

news 2025/8/3 8:30:39

代理模式是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

代理模式的主要角色

Subject（抽象主题）：定义真实主题和代理主题的共同接口
RealSubject（真实主题）：实现真正的业务逻辑
Proxy（代理）：包含对真实主题的引用，可以控制对真实主题的访问

代理模式的类型

虚拟代理：延迟创建开销大的对象
远程代理：为远程对象提供本地代表
保护代理：控制对原始对象的访问权限
智能引用代理：在访问对象时执行附加操作（如引用计数）

代码示例

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>// 抽象主题
class Image {
public:virtual ~Image() = default;virtual void display() = 0;
};// 真实主题
class RealImage : public Image {
public:RealImage(const std::string& filename) : filename(filename) {loadFromDisk();}void display() override {std::cout << "Displaying " << filename << std::endl;}private:void loadFromDisk() {std::cout << "Loading " << filename << " from disk" << std::endl;}std::string filename;
};// 代理
class ProxyImage : public Image {
public:ProxyImage(const std::string& filename) : filename(filename), realImage(nullptr) {}void display() override {if (realImage == nullptr) {realImage = std::make_unique<RealImage>(filename);}realImage->display();}private:std::string filename;std::unique_ptr<RealImage> realImage;
};// 使用示例
int main() {ProxyImage image1("photo1.jpg");ProxyImage image2("photo2.jpg");// 图像第一次显示时会从磁盘加载image1.display();// 图像已经加载过，直接从内存显示image1.display();// 另一个图像第一次显示image2.display();return 0;
}

UML结构

要点总结

1、“增加一层间接层”是软件系统中对许多复杂问题的一种常见解决方法。在面向对象系统中，直接使用某些对象会带来很多问题，作为间接层的proxy对象便是解决这一问题的常用手段。
2、具体proxy设计模式的实现方法、实现粒度都相差很大，有些可能对单个对象做细粒度的控制，如copy-on-write技术，有些可能对组件模块提供抽象代理层,在架构层次对对象做proxy。
3、Proxy并不一定要求保持接口完整的一致性，只要能够实现间接控制，有时候损及一些透明性是可以接受的。