代理模式

1.动机

• 在某些情况下，一个客户不想或者不能直接引用一个对象，此时可以通过一个称之为“代理”的第三者来实现间接引用。代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用，并且可以通过代理对象去掉客户不能看到的内容和服务或者添加客户需要的额外服务。
• 通过引入一个新的对象来实现对真实对象的操作或者将新的对象作为真实对象的一个替身，这种实现机制即为代理模式，通过引入代理对象来间接访问一个对象，这就是代理模式的模式动机。

2.定义

• 代理模式(Proxy Pattern) ：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。

3.结构

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，就相当于在代理类中保存一个Subject指针，该指针会指向RealSubject；
• 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；
• 其它功能依赖于代理的类型，例如：
  远程代理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；虚Proxy所代理的实体。**

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；

RealSubject：定义Proxy所代理的实体。

4.代码实现

#include <iostream>
using namespace std;

#define SAFE_DELETE(p) if (p) { delete p; p = NULL;}

class CSubject
{
public:
    CSubject(){};
    virtual ~CSubject(){}

    virtual void Request() = 0;
};

class CRealSubject : public CSubject
{
public:
    CRealSubject(){}
    ~CRealSubject(){}

    void Request()
    {
        cout<<"CRealSubject Request"<<endl;
    }
};

class CProxy : public CSubject
{
public:
    CProxy() : m_pRealSubject(NULL){}
    ~CProxy()
    {
        SAFE_DELETE(m_pRealSubject);
    }

    void Request()
    {
        if (NULL == m_pRealSubject)
        {
            m_pRealSubject = new CRealSubject();
        }
        cout<<"CProxy Request"<<endl;
        m_pRealSubject->Request();
    }

private:
    CRealSubject *m_pRealSubject;
};

int main()
{
    CSubject *pSubject = new CProxy();
    pSubject->Request();
    SAFE_DELETE(pSubject);
}

5.优点

• 代理模式能够协调调用者和被调用者，在一定程度上降低了系统的耦合度。
• 远程代理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。
• 虚拟代理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，对系统进行优化并提高运行速度。
• 保护代理可以控制对真实对象的使用权限。

6.缺点

• 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。
• 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。

7.适用场景

• 远程(Remote)代理：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)。
• 虚拟(Virtual)代理：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。
• 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。
• 保护(Protect or Access)代理：控制对一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
• 缓冲(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，如将此对象被调用的次数记录下来等。

8.应用实例

图片代理：一个很常见的代理模式的应用实例就是对大图浏览的控制。

• 用户通过浏览器访问网页时先不加载真实的大图，而是通过代理对象的方法来进行处理，在代理对象的方法中，先使用一个线程向客户端浏览器加载一个小图片，然后在后台使用另一个线程来调用大图片的加载方法将大图片加载到客户端。当需要浏览大图片时，再将大图片在新网页中显示。如果用户在浏览大图时加载工作还没有完成，可以再启动一个线程来显示相应的提示信息。通过代理技术结合多线程编程将真实图片的加载放到后台来操作，不影响前台图片的浏览。