文章目錄

• 案例：房屋中介
• 代理模式
• • 代理模式與裝飾器模式
  • 代理模式的應用
  • • 遠程代理
    • 虛擬代理
    • 安全代理
    • 智能引用代理
    • 寫時拷貝代理
• 總結
• 完整代碼與文檔

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由于代理模式相較于前面的其他設計模式來說更加簡單，容易理解，所以為了保證內容不會太少，我除了介紹代理模式外還會重點介紹遠程代理和虛擬代理，以及簡單提及其他的一些代理模式的應用

案例：房屋中介

假設小明準備去外地實習，于是他需要租一間房來居住。

但是由于身在外地，人生地不熟的他根本沒辦法和正在出租房屋的房東聯系，于是他想到了一個好辦法，找到具有人脈的房產中介來代替他租房

有了房產中介的加入，小明就可以通過中介來幫助他聯系房東，進行租房。

但是此時又面臨了一個問題，此時租房的行為是由中介來代為進行的，因此在房東眼里，這間房屋是中介在租，他根本不知道小明的存在。這就導致了一個問題，如果中介翻臉不認賬獨占房屋，又或者房東有急事要通知小明，那該怎么辦呢？

小明讓中介代替他去租房，實際租房的人并不是中介，而是小明。因此我們在中介租房的時候，應該清楚的告知房東租房的對象，于是邏輯圖變化如下

以行為的角度來說，小明和中介要做的事情都是租房，所以在旁觀人眼里，他們兩個人都是尋求租房的人，因此我們可以將他們兩人都歸類為租房者

以代碼的角度來實現的話，我們可以將租房者定義為一個接口

class Tenant { public:virtual ~Tenant() = default;virtual void rentingHouse() = 0; //租房 };

小明也是租房者，因此他會去實現這個接口

class XiaoMing: public Tenant { public:void rentingHouse() override{std::cout << "小明需要租房！" << std::endl;} };

而中介為了讓房東知道租房的真實對象，他會保留小明的個人信息(小明對象的引用)，并且他除了執行小明的租房任務以外，還會附加新的邏輯(收取傭金)，代碼如下

class Proxy : public Tenant { public:Proxy(Tenant* client): _client(client){}void rentingHouse() override{_client->rentingHouse(); //代理行為std::cout << "中介代替客戶去租房，并收取傭金" << std::endl; //新增的代理邏輯}private:Tenant* _client; //代理的客戶，需要讓目標知道租房的人是誰 };

下面測試一下邏輯是否正確

int main() {Tenant* xiaoming = new XiaoMing(); //小明Proxy* proxy = new Proxy(xiaoming); //中介代理小明的租房行為proxy->rentingHouse(); //中介代替客戶租房delete proxy, xiaoming;return 0; }

小明雖然不認識房東，但是他通過中介幫助他租房，上面所描述的這一系列行為，其實就是代理模式

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代理模式

代理模式為其他對象提供一種代理以控制(隔離，使用接口)對這個對象的訪問

代理模式由以下三部分組成

• Subject：RealSubject和Proxy的共同接口，利用多態的性質來保證RealSubject能夠隨時使用Proxy
• RealSubject：實體，業務邏輯的真實執行者，同時也是Proxy代表的對象。
• Proxy：代理，保存了實體的引用使其可以訪問實體，并且實現了Subject接口，保證其能夠隨時利用代理來替代實體，并添加新的附加功能

類圖如下

從之前所舉的例子中，我們不難看出，代理模式的意圖就是通過代理實體，來為其附加新的功能。來達到業務邏輯與附加功能的解耦

在上面的例子中，中介為小明代理后，分析需求、尋找房源、聯系房東、代替租房，這些行為全都由中介來實現，小明只需要關心租房這件事情，這樣我們就達到了解耦合的目的。

如果以工程實踐的角度來講的話，就好比程序員(實體)只需要負責必須的業務功能實現，而對于如：監控、統計、日志等附加的功能就交由運維、數據分析人員(代理)來實現。

但是如果這樣理解的話，那么代理模式豈不是和裝飾器模式一樣，都在為實體對象增加新功能嗎？

代理模式與裝飾器模式

不了解裝飾器模式的可以看看我的往期博客
趣談設計模式 | 裝飾器模式(Decorator)：用裝飾來動態擴展功能

搬出裝飾器模式的類圖，我們發現它的結構其實與代理模式非常相似。

裝飾器模式使用裝飾器來包裝實體，而代理模式使用代理來代理實體，他們都是用一個對象將另一個對象包起來，并且把調用委托給實體。并且在這個基礎上，他們都為實體附加了新的行為。

但是在前面的博客中我也說過，雖然大體的結構相同，但是這并不意味這這兩個設計模式一樣，真正決定設計模式的其實是它具體的設計意圖

代理模式的核心意圖是控制對象的訪問，代理通過增加與實體類無關的附加行為來達到訪問控制的目的。

裝飾器模式的核心意圖是增強對象的功能，通過附加與實體相關的新行為的方式，來增加實體類原本的功能

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代理模式的應用

下面講講遠程代理和虛擬代理，并簡單提一下安全代理、智能引用代理、寫時拷貝代理

遠程代理

遠程代理也就是為一個對象在不同的地址空間提供局部代表，這樣可以隱藏一個對象存在于不同地址空間的事實

例如我們借助代理服務器來訪問外網的時候，就是使用的遠程代理。我們將請求直接發送給代理服務器，而后代理服務器將請求轉發到真實服務器并接收服務器的響應，最后代理服務器再將響應的結果歸還給我們。這樣就仿佛我們直接與真實服務器通信一樣。

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虛擬代理

虛擬代理，是根據需要創建開銷很大的對象，通過它來存放實例化需要很長時間的真實對象，來達到性能的最優化。

例如我們在網上購物的時候，通常界面上會顯示很多商品圖片，但是由于圖片過多或者圖片過大導致加載速度慢，導致圖片可能立即無法顯示出來。在這段加載的使用中 ，我們就是使用虛擬代理來替代了真實的圖片，而虛擬代理中則存儲了真實圖片的路徑

上圖中的白框即為虛擬代理，我們會先用它來暫時替代真實圖片，并且虛擬代理還會在內部中繼續加載真實圖片，加載后如下

以代碼來實現的話

class Image { public:virtual ~Image() = default;virtual void display() = 0; //顯示圖片 };class RealImage : public Image { public:RealImage(const std::string& imageName): _imageName(imageName){loadImage(); //加載真實圖片}void display() override{std::cout << "顯示真實圖片" << _imageName << std::endl;}void loadImage(){std::cout << "加載真實圖片" << _imageName << std::endl;} private:std::string _imageName; };class ImageProxy : public Image { public:ImageProxy(const std::string& imageName): _imageName(imageName), _image(nullptr){}~ImageProxy(){if(_image){delete _image;}}void display() override{/*顯示等待語句或者圖片*///加載真實圖片if(_image == nullptr){_image = new RealImage(_imageName);}_image->display(); //顯示真實圖片}private:Image* _image; //真實圖片的引用std::string _imageName; //圖片名 };int main() {Image* proxy = new ImageProxy("test.jpg");proxy->display(); //暫時顯示虛擬代理delete proxy;return 0; }

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下面的幾種應用比較簡單，因此就簡單描述一下

安全代理

用來控制對真實對象訪問時的權限，通常在對象有不同的訪問權限時使用

最典型的應用即防火墻，通過設定黑白名單以及訪問權限，來控制對真實對象的訪問。

智能引用代理

當真實對象被引用時，代理進行額外的動作

最典型的就是C++中的智能指針中的share_ptr，對于實體資源來說，智能指針就是它的代理。當智能指針第一次引用資源的時候，就會對其進行管理，而當智能指針的生命周期結束，沒有智能指針再引用這個資源時，就將這個資源給釋放掉。

寫時拷貝代理

延遲對象的復制，直到客戶真正需要它時
寫時拷貝代理其實就是將虛擬代理與引用計數機制相結合，最典型的就是Linux中父子進程的寫時拷貝。當父進程創建子進程時，為了避免不必要的拷貝，只有當子進程需要修改數據時，才會將去拷貝父進程的數據，否則繼續使用父進程的數據。

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總結

• 代理模式為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問
• 代理模式用于控制訪問，裝飾器模式用于增強功能，兩者雖然結構相同，但是意圖不同。
• 將業務邏輯與附加功能解耦合，實體只需要關注自己部分的功能，而不用關心代理所做的事情，職責更加清晰，拓展性更高
• 在客戶端和實體之間增加代理對象，導致請求的處理速度可能會變慢

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完整代碼與文檔

如果有需要完整代碼或者markdown文檔的同學可以點擊下面的github鏈接
github

總結

以上是生活随笔為你收集整理的趣谈设计模式 | 代理模式(Proxy)：利用代理来控制对象的访问的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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