代理模式 (Proxy Pattern)
意图
代理模式是一种结构型设计模式，它为对象提供一个代理，以控制对原对象的访问。代理模式通过引入一个中介对象（代理对象），来控制对真实对象的访问，增强了对真实对象的控制和管理。
问题
在现实世界中，考虑一个图像处理应用。加载大型图像可能会消耗大量的内存和处理时间。如果直接加载这些图像，可能会导致性能问题。此时，可以使用代理模式来延迟图像的加载，直到实际需要时再加载。
解决方案
使用代理模式，我们可以创建一个代理类，它实现了与真实对象相同的接口，并控制对真实对象的访问。在代理类中，可以实现延迟加载、访问控制等功能，从而增强对真实对象的控制。
模式结构
- 主题接口（Subject）：定义代理和真实对象的共同接口。
- 真实主题（RealSubject）：实现了主题接口，定义了实际的业务逻辑。
- 代理（Proxy）：实现了主题接口，持有真实主题的引用，并控制对真实主题的访问。
代码
以下是使用Go语言实现的代理模式示例：
package main
import "fmt"
// 主题接口
type Subject interface {
Request() string
}
// 真实主题 - 图像
type RealImage struct {
filename string
}
func (i *RealImage) Request() string {
return "加载图像: " + i.filename
}
// 代理 - 图像代理
type ProxyImage struct {
realImage *RealImage
filename string
}
func (p *ProxyImage) Request() string {
if p.realImage == nil {
// 延迟加载
p.realImage = &RealImage{filename: p.filename}
}
return p.realImage.Request()
}
func main() {
proxyImage := &ProxyImage{filename: "large_image.jpg"}
// 图像尚未加载
fmt.Println("图像请求:", proxyImage.Request())
// 图像已经加载
fmt.Println("图像请求:", proxyImage.Request())
}
适用场景
- 需要控制对某个对象的访问，尤其是需要延迟加载或对访问进行安全控制时。
- 需要提供对对象的虚拟代理，避免创建昂贵或耗时的对象实例。
- 需要提供对真实对象的远程代理，以处理远程访问的问题。
实现方式
- 定义主题接口，声明代理和真实对象的共同操作。
- 创建真实主题类，实现主题接口，并定义实际的业务逻辑。
- 创建代理类，持有真实主题的引用，并实现主题接口。在代理类中，可以实现延迟加载、访问控制等功能。
- 客户端代码通过代理对象访问真实对象。
优缺点
优点：
- 可以实现对真实对象的控制，包括延迟加载、安全控制等。
- 代理模式提供了一种统一的接口来访问真实对象。
- 可以增加对对象的功能，例如缓存、日志记录等。
缺点：
- 可能会增加系统的复杂性，特别是在代理和真实对象之间的协调。
- 代理模式可能会引入额外的性能开销，尤其是在复杂的代理逻辑中。
其他模式的关系
- 代理模式与装饰器模式（Decorator Pattern）：装饰器模式用于动态地为对象添加职责，而代理模式用于控制对对象的访问。它们可以结合使用，例如通过代理模式延迟加载对象，并通过装饰器模式增强对象的功能。
- 代理模式与享元模式（Flyweight Pattern）：享元模式用于共享大量相似对象以减少内存使用，而代理模式用于控制对真实对象的访问。两者可以结合使用，例如通过代理模式访问享元对象。
- 代理模式与外观模式（Facade Pattern）：外观模式用于简化子系统的使用，提供一个统一的接口，而代理模式用于控制对对象的访问。它们可以结合使用，例如通过外观模式访问代理对象。