代理模式

1、代理模式的定义：

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。简而言之就是用一个对象来代表另一个对象。

2、代理模式的目的:

提供其他对象一个代理或占位符，来控制该对象的访问权限。为什么我们要控制对象的访问权限呢？其中一个原因是通过控制来延迟对象的创建和实例化，直到真正需要使用该对象才进行创建和实例化。由于一些对象创建和实例化需要占用大量系统资源，但我们并不能确定用户一定会调用该对象，所以通过延迟对象实例化来减缓系统资源的消耗。例如文档编辑器如word，我们可以在里面插入链接、图片等，但是并不是我们每次打开word时都有创建和实例化这些对象，特别是实例化图片对象很消耗资源，而且我们有必要实例化所有图片吗？当我们在查看word时，只是看到其中的一部分，所以没有必要实例化所以资源，当我们看下一页时再实例化也不迟。

3、代理模式的应用：

在需要用比较通用和复杂的对象指针代替简单的指针的时候，使用 Proxy模式。下面是一些可以使用Proxy模式常见情况：
1) 远程代理（Remote  Proxy）为一个位于不同的地址空间的对象提供一个本地的代理对象。这个不同的地址空间可以是在同一台主机中，也可是在另一台主机中，远程代理又叫做大使(Ambassador)
2) 虚拟代理（Virtual Proxy）根据需要创建开销很大的对象。如果需要创建一个资源消耗较大的对象，先创建一个消耗相对较小的对象来表示，真实对象只在需要时才会被真正创建。 
3) 保护代理（Protection Proxy）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。
4) 智能指引（Smart Reference）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：它是虚拟代理的一种，把复制（克隆）操作延迟到只有在客户端真正需要时才执行。一般来说，对象的深克隆是一个开销较大的操作，Copy-on-Write代理可以让这个操作延迟，只有对象被用到的时候才被克隆。

使用代理模式达到的效果

1) Remote Proxy可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。也使得客户端可以访问在远程机器上的对象，远程机器可能具有更好的计算性能与处理速度，可以快速响应并处理客户端请求。
2) Virtual Proxy 可以进行最优化，例如根据要求创建对象。即通过使用一个小对象来代表一个大对象，可以减少系统资源的消耗。
3) Protection Proxies和Smart Reference都允许在访问一个对象时有一些附加的内务处理（Housekeeping task） 。

4、代理模式的结构图：

简单结构示意图：

1)代理角色(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：
• Remote Proxy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。
• Virtual Proxy可以缓存实体的附加信息，以便延迟对它的访问。
• Protection Proxy检查调用者是否具有实现一个请求所必需的访问权限。
2) 抽象主题角色(Subject):定义真实主题角色RealSubject 和 抽象主题角色Proxy的共用接口，这样就在任何使用RealSubject的地方都可以使
用Proxy。代理主题通过持有真实主题RealSubject的引用,不但可以控制真实主题RealSubject的创建或删除,可以在真实主题RealSubject被调用前进行拦截,或在调用后进行某些操作. 

3) 真实主题角色(RealSubject):定义了代理角色(proxy)所代表的具体对象. 

6、 代理模式实例：

import java.util.*; 
interface Image {
    public void displayImage();
}
 
//on System A 
class RealImage implements Image {
    private String filename;
    public RealImage(String filename) { 
        this.filename = filename;
        loadImageFromDisk();
    }
 
    private void loadImageFromDisk() {
        System.out.println("Loading   " + filename);
    }
 
    public void displayImage() { 
        System.out.println("Displaying " + filename); 
    }
}
 
//on System B 
class ProxyImage implements Image {
    private String filename;
    private Image image;//在代理类中声明一个被代理类对象的引用。
 
    public ProxyImage(String filename) { 
        this.filename = filename; 
    }
    public void displayImage() {
        if(image == null)
              image = new RealImage(filename);
        image.displayImage();//在代理类中用被代理对象调用被代理对象的方法。
    }
}
 
class ProxyExample {
    public static void main(String[] args) {
        Image image1 = new ProxyImage("HiRes_10MB_Photo1");
        Image image2 = new ProxyImage("HiRes_10MB_Photo2");     
 
        image1.displayImage(); // loading necessary这里调用代理类的display方法，实际是调用的被代理类的display方法
        image2.displayImage(); // loading necessary
    }
}