结构类型7-1：代理模式(Proxy Pattern)

1. 概述

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

2. 介绍

2.1 意图

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2.2 主要解决

在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。

2.3 何时使用

想在访问一个类时做一些控制。

2.4 如何解决

增加中间层。

2.5 关键代码

实现与被代理类组合。

2.6 应用实例

1、Windows 里面的快捷方式。
2、猪八戒去找高翠兰结果是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空，所以说孙悟空是高翠兰代理类。
3、买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点。
4、一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来代替现金，并提供对签发人账号上资金的控制。
5、spring aop。

2.7 优点

1、职责清晰。 2、高扩展性。 3、智能化。

2.8 缺点

1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。
2、实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂。

2.9 使用场景

按职责来划分，通常有以下使用场景：

1、远程代理（RemoteProxy）为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。 2、虚代理（VirtualProxy）根据需要创建开销很大的对象。
3、保护代理（ProtectionProxy）控制对原始对象的访问。
4、智能指引（SmartReference）取代了简单的指针，它在访问对象时执行一些附加操作。
5、Copy-on-Write 代理。
6、Cache代理。
7、防火墙（Firewall）代理。
8、同步化（Synchronization）代理。

2.10 注意事项

1、和适配器模式的区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。
2、和装饰器模式的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

3. 参与者

1.Proxy保存一个引用使得代理可以访问实体。若RealSubject和Subject的接口相同，Proxy会引用Subject。
  提供一个与Subject的接口相同的接口，这样代理就可以用来替代实体。
  控制对实体的存取，并可能负责创建和删除它。
  其他功能依赖于代理的类型：
2.RemoteProxy负责对请求及其参数进行编码，并向不同地址空间中的实体发送已编码的请求。
3.VirtualProxy可以缓存实体的附加信息，以便延迟对它的访问。
4.ProtectionProxy检查调用者是否具有实现一个请求所必需的访问权限。
5.Subject定义RealSubject和Proxy的共用接口，这样就在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy。
6.RealSubject定义Proxy所代表的实体。

4. 类图

5. 例子

5.1 Proxy

public class ProxyObject implements Object {
    Object obj;
  
    public ProxyObject() {
        System.out.println("这是代理类");
        obj = new ObjectImpl();
    }
    
    public void action() {
        System.out.println("代理开始");
        obj.action();
        System.out.println("代理结束");
    }
}

5.2 Subject && RealSubject

public interface Object {
    void action();
}

//RealSubject
class ObjectImpl implements Object {
    public void action() {
        System.out.println("========");
        System.out.println("========");
        System.out.println("这是被代理的类");
        System.out.println("========");
        System.out.println("========");
    }
}

Test

public class Test {
    public static void main() {
    	Object obj = new ProxyObject();
        obj.action();
    }
}

result

这是代理类
代理开始
========
========
这是被代理的类
========
========
代理结束

6 示例2

我们将创建一个 Image 接口和实现了 Image 接口的实体类。ProxyImage 是一个代理类，减少 RealImage 对象加载的内存占用。

ProxyPatternDemo，我们的演示类使用 ProxyImage 来获取要加载的 Image 对象，并按照需求进行显示。

public interface Image {
    void display();
}

class RealImage implements Image{
    private String fileName;

    public RealImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
        loadFromDisk(fileName);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying " + fileName);
    }
    
    private void loadFromDisk(String fileName){
        System.out.println("Loading " + fileName);
    }
}

class ProxyImage implements Image{
    private RealImage realImage;
    private String fileName;

    public ProxyImage(String fileName){
        this.fileName = fileName;
    }

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

public class ProxyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");
        // 图像将从磁盘加载
        image.display();
        System.out.println("");
        // 图像不需要从磁盘加载
        image.display();
    }
}

Loading test_10mb.jpg
Displaying test_10mb.jpg
Displaying test_10mb.jpg