C#設計模式之代理模式（一）

        代理模式是常用的結構型設計模式之一，當無法直接存取某個對象或訪問某個對象存在困難時可以通過一個代理對象來間接訪問，為了保證用戶端使用的透明性，所訪問的真實對象與代理對象需要實現相同的介面。根據代理模式的使用目的不同，代理模式又可以分為多種類型，例如保護代理、遠程代理、虛擬代理、緩衝代理等，它們應用於不同的場合，滿足使用者的不同需求。

 

15.1 代理模式概述

       近年來，代購已逐步成為電子商務的一個重要分支。何謂代購，簡單來說就是找人幫忙購買所需要的商品，當然你可能需要向實施代購的人支付一定的費用。代購通常分為兩種類型：一種是因為在當地買不到某件商品，又或者是因為當地這件商品的價格比其他地區的貴，因此託人在其他地區甚至國外購買該商品，然後通過快遞發貨或者直接攜帶回來；還有一種代購，由於消費者對想要購買的商品相關資訊的缺乏，自已無法確定其實際價值而又不想被商家宰，只好委託中介機構幫其講價或為其代買。代購網站為此應運而生，它為消費者提供線上的代購服務，如果看中某國外購物網站上的商品，可以登入代購網站填寫代購單並付款，代購網站會協助進行購買然後通過快遞公司將商品發送給消費者。商品代購過程15-1所示：

圖15-1 商品代購

       在軟體開發中，也有一種設計模式可以提供與代購網站類似的功能。由於某些原因，用戶端不想或不能直接存取一個對象，此時可以通過一個稱之為“代理”的第三者來實現間接訪問，該方案對應的設計模式被稱為代理模式。

       代理模式是一種應用很廣泛的結構型設計模式，而且變化形式非常多，常見的代理形式包括遠程代理、保護代理、虛擬代理、緩衝代理、智能引用代理等，後面將學習這些不同的代理形式。

       代理模式定義如下：

代理模式：給某一個對象提供一個代理或預留位置，並由代理對象來控制對原對象的訪問。 Proxy Pattern: Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.

       代理模式是一種對象結構型模式。在代理模式中引入了一個新的代理對象，代理對象在用戶端對象和目標對象之間起到中介的作用，它去掉客戶不能看到的內容和服務或者增添客戶需要的額外的新服務。

 

15.2 代理模式結構與實現

15.2.1 模式結構

      代理模式的結構比較簡單，其核心是代理類，為了讓用戶端能夠一致性地對待真實對象和代理對象，在代理模式中引入了抽象層，代理模式結構15-2所示：

圖15-2 代理模式結構圖

       由圖15-2可知，代理模式包含如下三個角色：

       (1) Subject（抽象主題角色）：它聲明了真實主題和代理主題的共同介面，這樣一來在任何使用真實主題的地方都可以使用代理主題，用戶端通常需要針對抽象主題角色進行編程。

       (2) Proxy（代理主題角色）：它包含了對真實主題的引用，從而可以在任何時候操作真實主題對象；在代理主題角色中提供一個與真實主題角色相同的介面，以便在任何時候都可以替代真實主題；代理主題角色還可以控制對真實主題的使用，負責在需要的時候建立和刪除真實主題對象，並對真實主題對象的使用加以約束。通常，在代理主題角色中，用戶端在調用所引用的真實主題操作之前或之後還需要執行其他動作，而不僅僅是單純調用真實主題對象中的操作。

       (3) RealSubject（真實主題角色）：它定義了代理角色所代表的真實對象，在真實主題角色中實現了真實的業務操作，用戶端可以通過代理主題角色間接調用真實主題角色中定義的操作。

 

15.2.2 模式實現

       代理模式的結構圖比較簡單，但是在真實的使用和實現過程中要複雜很多，特別是代理類的設計和實現。

       抽象主題類聲明了真實主題類和代理類的公用方法，它可以是介面、抽象類別或具體類，用戶端針對抽象主題類編程，一致性地對待真實主題和代理主題，典型的抽象主題類代碼如下：

abstract class Subject{    public abstract void Request();}

       真實主題類繼承了抽象主題類，提供了業務方法的具體實現，其典型代碼如下：

class RealSubject : Subject{    public override void Request()    {        //業務方法具體實現代碼    }}

       代理類也是抽象主題類的子類，它維持一個對真實主題對象的引用，調用在真實主題中實現的業務方法，在調用時可以在原有業務方法的基礎上附加一些新的方法來對功能進行擴充或約束，最簡單的代理類實現代碼如下：

class Proxy : Subject{    private RealSubject realSubject = new RealSubject(); //維持一個對真實主題對象的引用    public void PreRequest()     {        …...    }    public override void Request()     {        PreRequest();        realSubject.Request(); //調用真實主題對象的方法         PostRequest();    }    public void PostRequest()     {        ……    }}

       在實際開發過程中，代理類的實現比上述代碼要複雜很多，代理模式根據其目的和實現方式不同可分為很多種類，其中常用的幾種代理模式簡要說明如下：

       (1) 遠程代理(Remote Proxy)：為一個位於不同的地址空間的對象提供一個本地的代理對象，這個不同的地址空間可以是在同一台主機中，也可是在另一台主機中，遠程代理又稱為大使(Ambassador)。

       (2) 虛擬代理(Virtual Proxy)：如果需要建立一個資源消耗較大的對象，先建立一個消耗相對較小的對象來表示，真實對象只在需要時才會被真正建立。

       (3) 保護代理(Protect Proxy)：控制對一個對象的訪問，可以給不同的使用者提供不同層級的使用許可權。

       (4) 緩衝代理(Cache Proxy)：為某一個目標操作的結果提供臨時的儲存空間，以便多個用戶端可以共用這些結果。

       (5) 智能引用代理(Smart Reference Proxy)：當一個對象被引用時，提供一些額外的操作，例如將對象被調用的次數記錄下來等。

       在這些常用的代理模式中，有些代理類的設計非常複雜，例如遠程代理類，它封裝了底層網路通訊和對遠程對象的調用，其實現較為複雜。

【作者：劉偉(Sunny) http://blog.csdn.net/lovelion】