设计模式--Proxy

本文转自一下博客：代理模式

一、代理（Proxy）模式

代理（Proxy）模式给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。

代理模式的英文叫做Proxy或Surrogate，中文都可译成"代理"。所谓代理，就是一个人或者一个机构代表另一个人或者另一个机构采取行动。在一些情况下，一个客户不想或者不能够直接引用一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

二、代理的种类

如果按照使用目的来划分，代理有以下几种：

远程（Remote）代理：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是在本机器中，也可是在另一台机器中。远程代理又叫做大使（Ambassador）。
虚拟（Virtual）代理：根据需要创建一个资源消耗较大的对象，使得此对象只在需要时才会被真正创建。
Copy-on-Write代理：虚拟代理的一种。把复制（克隆）拖延到只有在客户端需要时，才真正采取行动。
保护（Protect or Access）代理：控制对一个对象的访问，如果需要，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
Cache代理：为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果。
防火墙（Firewall）代理：保护目标，不让恶意用户接近。
同步化（Synchronization）代理：使几个用户能够同时使用一个对象而没有冲突。
智能引用（Smart Reference）代理：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，比如将对此对象调用的次数记录下来等。

在所有种类的代理模式中，虚拟（Virtual）代理、远程（Remote）代理、智能引用代理（Smart Reference Proxy）和保护（Protect or Access）代理是最为常见的代理模式。

三、远程代理的例子

Achilles是一个用来测试网站的安全性能的工具软件。Achilles相当于位于客户端的的一个桌面代理服务器，在一个HTTP过程里起到一个中间人的作用，但是Achilles与通常的代理服务器又有不同。Achilles截获双向的通信数据，使得Achilles软件的用户可以改变来自和发往网络服务器的数据，甚至可以拦截并修改SSL通讯。（这点在《Java与模式》中解释的不是很清楚，关于对非对称密钥加密拦截、破解方法，可以参考我的另外一篇文章《通过代理截取并修改非对称密钥加密信息》）。

另外一个例子就是Windows的快捷方式。快捷方式是它所引用的程序的一个代理。

四、代理模式的结构

代理模式的类图如下图所示：

代理模式所涉及的角色有：

抽象主题角色（Subject）：声明了真实主题和代理主题的共同接口，这样一来在任何使用真实主题的地方都可以使用代理主题。

代理主题（Proxy）角色：代理主题角色内部含有对真是主题的引用，从而可以在任何时候操作真实主题对象；代理主题角色提供一个与真实主题角色相同的接口，以便可以在任何时候都可以替代真实主体；控制真实主题的应用，负责在需要的时候创建真实主题对象（和删除真实主题对象）；代理角色通常在将客户端调用传递给真实的主题之前或之后，都要执行某个操作，而不是单纯的将调用传递给真实主题对象。

真实主题角色（RealSubject）角色：定义了代理角色所代表的真实对象。

五、代理模式示例性代码

以下示例性代码实现了代理模式：

// Proxy pattern -- Structural example  
using System;

// "Subject"
abstract class Subject
{
  // Methods
  abstract public void Request();
}

// "RealSubject"
class RealSubject : Subject
{
  // Methods
  override public void Request()
  {
    Console.WriteLine("Called RealSubject.Request()");
  }
}

// "Proxy"
class Proxy : Subject
{
  // Fields
  RealSubject realSubject;

  // Methods
  override public void Request()
  {
    // Uses "lazy initialization"
    if( realSubject == null )
      realSubject = new RealSubject();

    preRequest();
    realSubject.Request();
    postRequest();
  }

  public void preRequest()
  { Console.WriteLine("PreRequest."); }

  public void postRequest()
  { Console.WriteLine("PostRequest."); }
}

/// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
  public static void Main( string[] args )
  {
    // Create proxy and request a service
    Proxy p = new Proxy();
    p.Request();
  }
}

六、代理模式实际应用的例子

该例子演示了利用远程代理模式提供对另外一个应用程序域（AppDomain）的对象进行访问控制。

// Proxy pattern -- Real World example
using System;
using System.Runtime.Remoting;

// "Subject" 
public interface IMath
{
  // Methods
  double Add( double x, double y );
  double Sub( double x, double y );
  double Mul( double x, double y );
  double Div( double x, double y );
}

// "RealSubject" 
class Math : MarshalByRefObject, IMath
{
  // Methods
  public double Add( double x, double y ){ return x + y; }
  public double Sub( double x, double y ){ return x - y; }
  public double Mul( double x, double y ){ return x * y; }
  public double Div( double x, double y ){ return x / y; }
}

// Remote "Proxy Object" 
class MathProxy : IMath
{
  // Fields
  Math math;

  // Constructors
  public MathProxy()
  {
    // Create Math instance in a different AppDomain
    AppDomain ad = System.AppDomain.CreateDomain("MathDomain",null, null );
    ObjectHandle o = ad.CreateInstance("Proxy_RealWorld", "Math", false,
      System.Reflection.BindingFlags.CreateInstance, null, null, null,null,null );
    math = (Math) o.Unwrap();
  }

  // Methods
  public double Add( double x, double y )
  { 
    return math.Add(x,y); 
  }
  public double Sub( double x, double y )
  { 
    return math.Sub(x,y); 
  }
  public double Mul( double x, double y )
  { 
    return math.Mul(x,y); 
  }
  public double Div( double x, double y )
  { 
    return math.Div(x,y); 
  }
}
/// <summary>
///   ProxyApp test
/// </summary>
public class ProxyApp
{
  public static void Main( string[] args )
  {
    // Create math proxy
    MathProxy p = new MathProxy();

    // Do the math
    Console.WriteLine( "4 + 2 = {0}", p.Add( 4, 2 ) );
    Console.WriteLine( "4 - 2 = {0}", p.Sub( 4, 2 ) );
    Console.WriteLine( "4 * 2 = {0}", p.Mul( 4, 2 ) );
    Console.WriteLine( "4 / 2 = {0}", p.Div( 4, 2 ) );
  }
}