结构类模式（七）：代理（Proxy）

定义

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

代理模式也叫做委托模式，它是一项基本设计技巧。许多其他的模式，如状态模式、策略模式、访问者模式本质上是在更特殊的场合采用了委托模式，而且在日常的应用中，代理模式可以提供非常好的访问控制。

代理类负责对真实角色的应用，把所有抽象主题类定义的方法限制委托给真实主题角色实现，并且在真实主题角色处理完毕前后做预处理和善后处理工作。

基本上可以理解为：代理类持有实际操作对象的引用，通过公开方法将这些引用的方法提供给其它类调用。

和其它模式的区别

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，而代理迷失不能改变所代理类的接口。
2. 和装饰模式的区别：装饰模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

UML

优点

1. 真实的角色就是实现实际的业务逻辑，不用关心其他非本职责的事务，通过后期的代理完成一件事务，附带的结果就是编程简洁清晰。
2. 具体主题角色是随时都会发生变化的，只要它实现了接口，甭管它如何变化，都逃不脱如来佛的手掌（接口），那我们的代理类完全就可以在不做任何修改的情况下使用。

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。

应用场景

远程代理

为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。

虚代理

根据需要创建开销很大的对象。比如浏览网页时，图片可以使用代理先按宽高进行占位，下载好再进行显示。

保护代理

控制对原始对象的访问。保护代理用于对象应该有不同的访问权限的时候。

智能指针

取代了简单的指针，它在访问对象时执行一些附加操作。

它的典型用途包括：

1. 对指向实际对象的引用计数，这样当该对象没有引用时，可以自动释放它。
2. 当第一次引用一个持久对象时，将它装入内存。
3. 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。

示例

游戏玩家（被代练对象）和游戏代练者（代理对象）的示例，其中如果游戏玩家升级则游戏代练则要进行收费。

C++

C#

using System;

namespace DesignPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //李雷自己打游戏
            GamePlayer liLei = new GamePlayer("李雷");
            liLei.Login();
            liLei.KillMonster();
            liLei.Upgrade();

            Console.WriteLine();

            //李雷花钱请游戏代练帮其升级
            Leveling leveling = new Leveling(liLei);
            leveling.Login();
            leveling.KillMonster();
            leveling.Upgrade();

            Console.Read();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 游戏玩家接口.
    /// </summary>
    public interface IGamePlayer
    {
        /// <summary>
        /// 登录.
        /// </summary>
        void Login();

        /// <summary>
        /// 打怪.
        /// </summary>
        void KillMonster();

        /// <summary>
        /// 升级.
        /// </summary>
        void Upgrade();
    }

    /// <summary>
    /// 玩家类.
    /// </summary>
    public class GamePlayer : IGamePlayer
    {
        private string _name;

        public GamePlayer(string name)
        {
            _name = name;
        }

        public void Login()
        {
            Console.WriteLine("玩家"" + _name + ""登录游戏。");
        }

        public void KillMonster()
        {
            Console.WriteLine("玩家"" + _name + ""开始打怪。");
        }

        public void Upgrade()
        {
            Console.WriteLine("玩家"" + _name + ""等级提升一级。");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 游戏代练类.
    /// </summary>
    public class Leveling : IGamePlayer
    {
        private GamePlayer _gamePlayer;

        public Leveling(GamePlayer gamePlayer)
        {
            _gamePlayer = gamePlayer;
        }

        public void Login()
        {
            _gamePlayer.Login();
        }

        public void KillMonster()
        {
            _gamePlayer.KillMonster();
        }

        public void Upgrade()
        {
            _gamePlayer.Upgrade();

            Console.WriteLine("游戏代练者收费。");
        }
    }
}

Java

Java的示例使用延迟代理和动态代理查询天气的例子。

public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //不使用代理
        IWeather weather1 = new ChinaWeather();
        System.out.println(weather1.getWeatherByCity("上海"));
        
        //延迟代理
        IWeather weather2 = new ChinaWeatherDelayProxy();
        System.out.println(weather2.getWeatherByCity("北京"));
        
        //动态代理
        IWeather weather3 = new WeatherDynamicProxy(new InternationalWeather());
        System.out.println(weather3.getWeatherByCity("北京"));
    }

    /**
     * 天气查询接口
     */
    public interface IWeather
    {
        /**
         * 获取指定城市的天气情况
         */
        String getWeatherByCity(String city);
        
        /**
         * 请求查询
         */
        void request();
    }

    /**
     * 使用中国的天气服务器查询天气情况，只能查询到中国的天气
     */
    public static class ChinaWeather implements IWeather
    {
        public ChinaWeather()
        {
            this.request();
        }
        
        @Override
        public String getWeatherByCity(String city)
        {
            if(city.equals("北京"))
            {
                return "晴 28度 PM2.5 20";
            }
            if(city.equals("上海"))
            {
                return "晴 33度 PM2.5 10";
            }
            return "未知";
        }

        @Override
        public void request()
        {
            System.out.println("请求中国的天气服务器，解析其格式得到信息");
        }
    }

    /**
     * 使用国际的天气服务器查询天气情况，当然也可以查询到中国的天气了
     */
    public static class InternationalWeather implements IWeather
    {
        public InternationalWeather()
        {
            this.request();
        }
        
        @Override
        public String getWeatherByCity(String city)
        {
            if(city.equals("北京"))
            {
                return "晴 29度 PM2.5 500+";
            }
            if(city.equals("上海"))
            {
                return "晴 32度 PM2.5 500+";
            }
            return "未知";
        }

        @Override
        public void request()
        {
            System.out.println("请求国际的天气服务器，解析其格式得到信息");
        }
    }

    /**
     * 延迟代理
     */
    public static class ChinaWeatherDelayProxy implements IWeather
    {
        private IWeather weather;
        
        private IWeather getWeather()
        {
            if(weather == null)
            {
                weather = new ChinaWeather();
            }
            return weather;
        }
        
        @Override
        public String getWeatherByCity(String city)
        {
            return getWeather().getWeatherByCity(city);
        }

        @Override
        public void request()
        {
            getWeather().request();
        }
    }

    /**
     * 动态代理
     */
    public static class WeatherDynamicProxy implements IWeather
    {
        private IWeather weather;
        
        public WeatherDynamicProxy(IWeather weather)
        {
            this.weather = weather;
        }

        @Override
        public String getWeatherByCity(String city)
        {
            return weather.getWeatherByCity(city);
        }

        @Override
        public void request()
        {
            weather.request();
        }
    }
}

AS3

我的经验总结

在PureMVC框架中，其Model层使用了Proxy的设计模式。

我们先看看Model层的主要功能：

1. 保存程序数据；
2. 远程消息发送及请求。

在我们的游戏中，分别存在UserData及SocketConnection这两个对象，其中UserData用来存储用户数据，SocketConnection用来处理所有远程消息的接收和发送，而每个模块的Proxy都是对这两个对象的代理，其提供该模块需要的数据和操作接口给该模块，比如技能模块中，Proxy会提供技能相关的数据和协议给到该模块的View层。代理类为模块提供了屏蔽不需要的接口的功能。

然而在PureMVC的升级版框架RobotLegs中，其定义的是MVCS的框架，Model层直接设计为Model+Services的组合，没有使用代理模式，由于没有代理模式，所以中介类中就不是直接操作代理类，而一般情况是通过发送Command，在Command中进行处理。