C#設計模式系列：代理模式（Proxy）

libingql發表於2014-04-01
C#設計模式

　　代理模式提供了一箇中介控制對某個物件的訪問。現實生活中，我們可能會用支票在市場交易中用來代替現金，支票就是賬戶中資金的代理。

1、代理模式簡介

1.1>、定義　　

　　代理模式（Proxy）定義：代理模式為客戶端程式提供一種中間層以控制對這個物件的訪問。

1.2>、使用頻率

　　 中高

2、代理模式結構

2.1>、結構圖

2.2>、參與者

　　代理模式參與者：

　　◊ Proxy

　　　　° 維持一個引用，使得代理可以訪問Subject。

　　　　° 提供一個與Subject的介面相同的介面，這樣代理就可以替代Subject。

　　　　° 控制對Subject的訪問，並可能負責對Subject的建立和刪除。

　　◊ Subject：定義ConcreteSubject與Proxy的共用介面，從而在任何使用ConcreteSubject的地方都可以使用Proxy。

　　◊ ConcreteSubject：定義Proxy所代表的Subject。

　　◊ Client：維持一個對Subject的引用

　　在代理模式中，由於Proxy與ConcreteSubject繼承同一介面，所以Client呼叫ConcreteSubject可以轉化為Client呼叫Proxy在呼叫ConcreteSubject，類Proxy為中間代理。

3、代理模式結構實現

　　Subject.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Structural
{
    public abstract class Subject
    {
        public abstract void Request();
    }
}

　　ConcreteSubject.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Structural
{
    public class ConcreteSubject : Subject
    {
        public override void Request()
        {
            Console.WriteLine("Called ConcreteSubject.Request()");
        }
    }
}

　　Proxy.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Structural
{
    public class Proxy : Subject
    {
        private ConcreteSubject _concreteSubject;

        public override void Request()
        {
            // Use 'lazy initialization'
            if (_concreteSubject == null)
            {
                _concreteSubject = new ConcreteSubject();
            }

            _concreteSubject.Request();
        }
    }
}

　　Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using DesignPatterns.ProxyPattern.Structural;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Create proxy and request a service
            Proxy proxy = new Proxy();
            proxy.Request();
        }
    }
}

　　執行輸出：

Called ConcreteSubject.Request()
請按任意鍵繼續. . .

4、代理模式實踐應用

　　IMath.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Practical
{
    /// <summary>
    /// The 'Subject interface
    /// </summary>
    public interface IMath
    {
        double Add(double x, double y);
        double Sub(double x, double y);
        double Mul(double x, double y);
        double Div(double x, double y);
    }
}

　　Math.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Practical
{
    /// <summary>
    /// The 'ConcreteSubject' class
    /// </summary>
    public class Math : IMath
    {
        public double Add(double x, double y)
        {
            return x + y;
        }
        public double Sub(double x, double y)
        {
            return x - y;
        }
        public double Mul(double x, double y)
        {
            return x * y;
        }
        public double Div(double x, double y)
        {
            return x / y;
        }
    }
}

　　MathProxy.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Practical
{
    public class MathProxy : IMath
    {
        private Math _math = new Math();

        public double Add(double x, double y)
        {
            return _math.Add(x, y);
        }

        public double Sub(double x, double y)
        {
            return _math.Sub(x, y);
        }

        public double Mul(double x, double y)
        {
            return _math.Mul(x, y);
        }

        public double Div(double x, double y)
        {
            return _math.Div(x, y);
        }
    }
}

　　Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using DesignPatterns.ProxyPattern.Practical;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Create math proxy
            MathProxy proxy = new MathProxy();

            // Do the math
            Console.WriteLine("4 + 2 = " + proxy.Add(4, 2));
            Console.WriteLine("4 - 2 = " + proxy.Sub(4, 2));
            Console.WriteLine("4 * 2 = " + proxy.Mul(4, 2));
            Console.WriteLine("4 / 2 = " + proxy.Div(4, 2));
        }
    }
}

　　執行輸出：

4 + 2 = 6
4 - 2 = 2
4 * 2 = 8
4 / 2 = 2
請按任意鍵繼續. . .

5、代理模式應用分析

　　代理模式適用範圍很廣，不同的代理適合於不同的情形。

　　◊ 遠端代理為一個物件在不同的地址空間提供區域性代表。

　　◊ 虛代理在需要建立開銷很大的物件時快取物件資訊。

　　◊ 保護代理控制對原始物件的訪問。保護代理用於物件應該有不同的訪問許可權的時候。

　　◊ 智慧指引取代了簡單指引，它在訪問物件時執行了一些附加操作。它的典型用途包括：對指向實際物件的引用計數，這樣當該物件沒有引用時，可以自動釋放。當第一次引用一個持久物件時，將它裝入記憶體。在訪問一個實際物件前，檢查是否已經鎖定了它，以確保其他物件不能改變它。

　　代理模式特點：

　　◊ 代理模式在訪問物件時引入一定程度的間接性，可以隱藏物件的位置。

　　◊ 代理模式可以對使用者隱藏一種稱之為copy-on-write的優化方式。當進行一個開銷很大的複製操作的時候，如果複製沒有被修改，則代理延遲這一複製過程，這一可以保證只有當這個物件被修改的時候才對它進行復制。

6、代理模式與裝飾模式比較分析

　　裝飾器模式關注於在一個物件上動態的新增方法，代理模式關注於控制對物件的訪問。

　　裝飾器模式中Decorator和ConcreteComponent都實現Component，代理模式中Proxy和ConcreteSubject都實現Subject。使用這兩種模式，都可以很容易地在具體物件的方法前面或者後面加上自定義的方法。

　　Proxy 可以對Client隱藏物件的具體資訊，在使用代理模式時，常在Proxy中建立一個物件的例項。Proxy與ConcreteSubject之間的關係在編譯時就能確定。
　　在使用裝飾模式時，常是將ConcreteComponent物件作為一個引數傳給ConcreteDecorator的構造器，Decorator在執行時遞迴的被構造。

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