代理模式

dengyantao發表於2024-08-19
模式

在代理模式（Proxy Pattern）中，一個類代表另一個類的功能，這種型別的設計模式屬於結構型模式。

代理模式透過引入一個代理物件來控制對原物件的訪問。代理物件在客戶端和目標物件之間充當中介，負責將客戶端的請求轉發給目標物件，同時可以在轉發請求前後進行額外的處理。

在代理模式中，我們建立具有現有物件的物件，以便向外界提供功能介面。

介紹

意圖

為其他物件提供一種代理以控制對這個物件的訪問。

主要解決的問題

  • 代理模式解決的是在直接訪問某些物件時可能遇到的問題，例如物件建立成本高、需要安全控制或遠端訪問等。

使用場景

  • 當需要在訪問一個物件時進行一些控制或額外處理時。

實現方式

  • 增加中間層：建立一個代理類，作為真實物件的中間層。
  • 代理與真實物件組合：代理類持有真實物件的引用，並在訪問時進行控制。

關鍵程式碼

  • 代理類：實現與真實物件相同的介面，並新增額外的控制邏輯。
  • 真實物件：實際執行任務的物件。

應用例項

  • 快捷方式：Windows系統中的快捷方式作為檔案或程式的代理。
  • 角色扮演：孫悟空作為高翠蘭的代理，豬八戒無法區分。
  • 代售點：購買火車票時，代售點作為火車站的代理。
  • 支票：作為銀行賬戶資金的代理，控制資金的訪問。
  • Spring AOP：使用代理模式來實現面向切面程式設計。

優點

  • 職責分離：代理模式將訪問控制與業務邏輯分離。
  • 擴充套件性：可以靈活地新增額外的功能或控制。
  • 智慧化：可以智慧地處理訪問請求，如延遲載入、快取等。

缺點

  • 效能開銷：增加了代理層可能會影響請求的處理速度。
  • 實現複雜性：某些型別的代理模式實現起來可能較為複雜。

使用建議

  • 根據具體需求選擇合適的代理型別，如遠端代理、虛擬代理、保護代理等。
  • 確保代理類與真實物件介面一致，以便客戶端透明地使用代理。

注意事項

  • 與介面卡模式的區別：介面卡模式改變介面，而代理模式不改變介面。
  • 與裝飾器模式的區別：裝飾器模式用於增強功能，代理模式用於控制訪問。

結構

主要涉及到以下幾個核心角色：

  • 抽象主題（Subject）:

    • 定義了真實主題和代理主題的共同介面，這樣在任何使用真實主題的地方都可以使用代理主題。

  • 真實主題（Real Subject）:

    • 實現了抽象主題介面，是代理物件所代表的真實物件。客戶端直接訪問真實主題，但在某些情況下，可以透過代理主題來間接訪問。

  • 代理（Proxy）:

    • 實現了抽象主題介面，並持有對真實主題的引用。代理主題通常在真實主題的基礎上提供一些額外的功能，例如延遲載入、許可權控制、日誌記錄等。

  • 客戶端（Client）:

    • 使用抽象主題介面來操作真實主題或代理主題，不需要知道具體是哪一個實現類。

實現

我們將建立一個 Image 介面和實現了 Image 介面的實體類。ProxyImage 是一個代理類，減少 RealImage 物件載入的記憶體佔用。

ProxyPatternDemo 類使用 ProxyImage 來獲取要載入的 Image 物件，並按照需求進行顯示。

代理模式的 UML 圖

步驟 1

建立一個介面。

Image.java

public interface Image { void display(); }

步驟 2

建立實現介面的實體類。

RealImage.java

public class RealImage implements Image { private String fileName; public RealImage(String fileName){ this.fileName = fileName; loadFromDisk(fileName); } @Override public void display() { System.out.println("Displaying " + fileName); } private void loadFromDisk(String fileName){ System.out.println("Loading " + fileName); } }

ProxyImage.java

public class ProxyImage implements Image{ private RealImage realImage; private String fileName; public ProxyImage(String fileName){ this.fileName = fileName; } @Override public void display() { if(realImage == null){ realImage = new RealImage(fileName); } realImage.display(); } }

步驟 3

當被請求時，使用 ProxyImage 來獲取 RealImage 類的物件。

ProxyPatternDemo.java

public class ProxyPatternDemo { public static void main(String[] args) { Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg"); // 影像將從磁碟載入 image.display(); System.out.println(""); // 影像不需要從磁碟載入 image.display(); } }

步驟 4

執行程式，輸出結果：

Loading test_10mb.jpg
Displaying test_10mb.jpg

Displaying test_10mb.jpg

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