代理

代理

代理是一种结构型设计模式,让你能够提供对象的替代品或其占位符。代理控制着对于原对象的访问,并允许在将请求提交给对象前后进行一些处理。

在所有种类的代理模式中,虚拟(Virtual)代理、远程(Remote)代理、智能引用代理(Smart Reference Proxy)和保护(Protect or Access)代理是最为常见的代理模式。

Subject: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。

Proxy:代理主题角色内部含有对真是主题的引用,从而可以在任何时候操作真实主题对象;代理主题角色提供一个与真实主题角色相同的接口,以便可以在任何时候都可以替代真实主体;控制真实主题的应用,负责在需要的时候创建真实主题对象(和删除真实主题对象);代理角色通常在将客户端调用传递给真实的主题之前或之后,都要执行某个操作,而不是单纯的将调用传递给真实主题对象。

ConcreteSubject:定义了代理角色所代表的真实对象。

问题分析

优劣对比

实现方式

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。如果按照使用目的来划分,代理有以下几种:

  • 远程(Remote)代理:为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是在本机器中,也可是在另一台机器中。远程代理又叫做大使(Ambassador)。也就是为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。这样可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。

  • 虚拟(Virtual)代理:根据需要创建一个资源消耗较大的对象,使得此对象只在需要时才会被真正创建。是根据需要创建开销很大的对象。通过它来存放实例化需要很长时间的真实对象。

  • Copy-on-Write 代理:虚拟代理的一种。把复制(克隆)拖延到只有在客户端需要时,才真正采取行动。

  • 保护(Protect or Access)代理:控制对一个对象的访问,如果需要,可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。用来控制真实对象访问时的权限。一般用于对象应该有不同的访问权限的时候。

  • Cache 代理:为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间,以便多个客户端可以共享这些结果。防火墙(Firewall)代理:保护目标,不让恶意用户接近。同步化(Synchronization)代理:使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突。

  • 智能引用(Smart Reference)代理:当一个对象被引用时,提供一些额外的操作,比如将对此对象调用的次数记录下来等。是指当调用真实的对象时,代理处理另外一些事。如计算真实对象的引用次数,这样当该对象没有引用时,可以自动释放它;或当第一次引用一个持久对象时,将它装入内存;或在访问一个实际对象前,检查是否已经锁定它,以确保其他对象不能改变它。它们都是通过代理在访问一个对象时附加一些内务处理。

案例:视频缓存

// 远程服务接口。
interface ThirdPartyTVLib is
    method listVideos()
    method getVideoInfo(id)
    method downloadVideo(id)

// 服务连接器的具体实现。该类的方法可以向腾讯视频请求信息。请求速度取决于
// 用户和腾讯视频的互联网连接情况。如果同时发送大量请求,即使所请求的信息
// 一模一样,程序的速度依然会减慢。
class ThirdPartyTVClass implements ThirdPartyTVLib is
    method listVideos() is
        // 向腾讯视频发送一个 API 请求。

    method getVideoInfo(id) is
        // 获取某个视频的元数据。

    method downloadVideo(id) is
        // 从腾讯视频下载一个视频文件。

// 为了节省网络带宽,我们可以将请求结果缓存下来并保存一段时间。但你可能无
// 法直接将这些代码放入服务类中。比如该类可能是第三方程序库的一部分或其签
// 名是`final`(最终)。因此我们会在一个实现了服务类接口的新代理类中放入
// 缓存代码。当代理类接收到真实请求后,才会将其委派给服务对象。
class CachedTVClass implements ThirdPartyTVLib is
    private field service: ThirdPartyTVClass
    private field listCache, videoCache
    field needReset

    constructor CachedTVClass(service: ThirdPartyTVLib) is
        this.service = service

    method listVideos() is
        if (listCache == null || needReset)
            listCache = service.listVideos()
        return listCache

    method getVideoInfo(id) is
        if (videoCache == null || needReset)
            videoCache = service.getVideoInfo(id)
        return videoCache

    method downloadVideo(id) is
        if (!downloadExists(id) || needReset)
            service.downloadVideo(id)

// 之前直接与服务对象交互的 GUI 类不需要改变,前提是它仅通过接口与服务对
// 象交互。我们可以安全地传递一个代理对象来代替真实服务对象,因为它们都实
// 现了相同的接口。
class TVManager is
    protected field service: ThirdPartyTVLib

    constructor TVManager(service: ThirdPartyTVLib) is
        this.service = service

    method renderVideoPage(id) is
        info = service.getVideoInfo(id)
        // 渲染视频页面。

    method renderListPanel() is
        list = service.listVideos()
        // 渲染视频缩略图列表。

    method reactOnUserInput() is
        renderVideoPage()
        renderListPanel()

// 程序可在运行时对代理进行配置。
class Application is
    method init() is
        aTVService = new ThirdPartyTVClass()
        aTVProxy = new CachedTVClass(aTVService)
        manager = new TVManager(aTVProxy)
        manager.reactOnUserInput()
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