2.7设计模式——Proxy 代理模式（结构型）

意图

为其它对象提供一种代理以控制这个对象的访问。

结构

1. Proxy保存一个引用使得代理可以访问实体；提供一个与Subject的接口相同的接口，使代理可以用来替代实体；控制实体的存取，并可能负责创建和删除它；其他功能依赖于代理的类型；
   1. Remote Proxy负责对请求及其他参数进行编码，冰箱不同地址空间中的实体发送已编码的请求；
   2. Virtual Proxy可以缓存实体的附加信息，以便延迟对它的访问；
   3. Protection Proxy检查调用者是否具有实现一个请求所必须的访问权限；
2. Subject定义RealSubject和Proxy的公用接口，这样就可以在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy。
3. RealSubject定义Proxy所代表的实体。

适用性

Proxy模式适用于在需要比较通用和复杂的对象指针替代简单指针的时候，常见的情况有：

• 远程代理（Remote Proxy）：为一个对象在不同地址空间提供局部代表。
• 虚拟代理（Virtual Proxy）：根据需要创建开销很大的对象。
• 保护代理（Protecion Proxy）：控制对原始对象的访问，用于对象应该有不同的访问权限的时候。
• 智能引用（Smart Reference）：取代了简单额指针，它在访问对象时执行一些附加操作，典型用途包括：对指向实际对象的引用计数，这样当该对象没有引用时，可以被自动释放；当第一次引用一个持久对象时，将它装入内存；在访问一个实际对象前，检查是否已经锁定了它，以确保其他对象不能改变它。

代码示例

使用虚拟代理模式来设计图像查看器程序。将创建一个虚拟代理类 ImageProxy 和一个真实类 RealImage。ImageProxy 类将延迟加载 RealImage 对象。

// 虚拟代理类
public class ImageProxy implements Image {
    private String filename;
    private RealImage realImage;

    public ImageProxy(String filename) {
        this.filename = filename;
    }

    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(filename);
        }
        realImage.display();
    }
}

// 真实类
public class RealImage implements Image {
    private String filename;

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        // 加载图像数据
        System.out.println("加载图像：" + filename);
    }

    @Override
    public void display() {
        // 显示图像
        System.out.println("显示图像：" + filename);
    }
}

// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Image image1 = new ImageProxy("image1.jpg");
        Image image2 = new ImageProxy("image2.jpg");

        image1.display(); // 加载图像1
        image2.display(); // 加载图像2
        image1.display(); // 不再加载图像1
    }
}

代码设计注释

• ImageProxy 类是一个虚拟代理类，它实现了 Image 接口。
• ImageProxy 类有一个构造函数，它接受图像文件名作为参数。
• ImageProxy 类有一个 display() 方法，它负责显示图像。如果 realImage 对象为空，则创建一个新的 RealImage 对象并加载图像数据。否则，直接调用 realImage.display() 方法。
• RealImage 类是一个真实类，它也实现了 Image 接口。
• RealImage 类有一个构造函数，它接受图像文件名作为参数。
• RealImage 类有一个 display() 方法，它负责显示图像。
• 在 Main 类中，创建了两个 ImageProxy 对象，并调用了它们的 display() 方法。第一次调用 image1.display() 时，会加载图像1。第一次调用 image2.display() 时，会加载图像2。第二次调用 image1.display() 时，不会再加载图像1，因为 realImage 对象已经存在