C#设计模式系列：代理模式（Proxy）

　　代理模式提供了一个中介控制对某个对象的访问。现实生活中，我们可能会用支票在市场交易中用来代替现金，支票就是账户中资金的代理。

1、代理模式简介

1.1>、定义　　

　　代理模式（Proxy）定义：代理模式为客户端程序提供一种中间层以控制对这个对象的访问。

1.2>、使用频率

　　 中高

2、代理模式结构

2.1>、结构图

2.2>、参与者

　　代理模式参与者：

　　◊ Proxy

　　　　° 维持一个引用，使得代理可以访问Subject。

　　　　° 提供一个与Subject的接口相同的接口，这样代理就可以替代Subject。

　　　　° 控制对Subject的访问，并可能负责对Subject的创建和删除。

　　◊ Subject：定义ConcreteSubject与Proxy的共用接口，从而在任何使用ConcreteSubject的地方都可以使用Proxy。

　　◊ ConcreteSubject：定义Proxy所代表的Subject。

　　◊ Client：维持一个对Subject的引用

　　在代理模式中，由于Proxy与ConcreteSubject继承同一接口，所以Client调用ConcreteSubject可以转化为Client调用Proxy在调用ConcreteSubject，类Proxy为中间代理。

3、代理模式结构实现

　　Subject.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Structural
{
    public abstract class Subject
    {
        public abstract void Request();
    }
}

　　ConcreteSubject.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Structural
{
    public class ConcreteSubject : Subject
    {
        public override void Request()
        {
            Console.WriteLine("Called ConcreteSubject.Request()");
        }
    }
}

　　Proxy.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Structural
{
    public class Proxy : Subject
    {
        private ConcreteSubject _concreteSubject;

        public override void Request()
        {
            // Use 'lazy initialization'
            if (_concreteSubject == null)
            {
                _concreteSubject = new ConcreteSubject();
            }

            _concreteSubject.Request();
        }
    }
}

　　Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using DesignPatterns.ProxyPattern.Structural;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Create proxy and request a service
            Proxy proxy = new Proxy();
            proxy.Request();
        }
    }
}

　　运行输出：

Called ConcreteSubject.Request()
请按任意键继续. . .

4、代理模式实践应用

　　IMath.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Practical
{
    /// <summary>
    /// The 'Subject interface
    /// </summary>
    public interface IMath
    {
        double Add(double x, double y);
        double Sub(double x, double y);
        double Mul(double x, double y);
        double Div(double x, double y);
    }
}

　　Math.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Practical
{
    /// <summary>
    /// The 'ConcreteSubject' class
    /// </summary>
    public class Math : IMath
    {
        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;
        }
    }
}

　　MathProxy.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern.Practical
{
    public class MathProxy : IMath
    {
        private Math _math = new Math();

        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);
        }
    }
}

　　Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using DesignPatterns.ProxyPattern.Practical;

namespace DesignPatterns.ProxyPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Create math proxy
            MathProxy proxy = new MathProxy();

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

　　运行输出：

 +  =
 -  =
 *  =
 /  =
请按任意键继续. . .

5、代理模式应用分析

　　代理模式适用范围很广，不同的代理适合于不同的情形。

　　◊ 远程代理为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。

　　◊ 虚代理在需要创建开销很大的对象时缓存对象信息。

　　◊ 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。

　　◊ 智能指引取代了简单指引，它在访问对象时执行了一些附加操作。它的典型用途包括：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。当第一次引用一个持久对象时，将它装入内存。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。

　　代理模式特点：

　　◊ 代理模式在访问对象时引入一定程度的间接性，可以隐藏对象的位置。

　　◊ 代理模式可以对用户隐藏一种称之为copy-on-write的优化方式。当进行一个开销很大的复制操作的时候，如果复制没有被修改，则代理延迟这一复制过程，这一可以保证只有当这个对象被修改的时候才对它进行复制。

6、代理模式与装饰模式比较分析

　　装饰器模式关注于在一个对象上动态的添加方法，代理模式关注于控制对对象的访问。

　　装饰器模式中Decorator和ConcreteComponent都实现Component，代理模式中Proxy和ConcreteSubject都实现Subject。使用这两种模式，都可以很容易地在具体对象的方法前面或者后面加上自定义的方法。

　　Proxy 可以对Client隐藏对象的具体信息，在使用代理模式时，常在Proxy中创建一个对象的实例。Proxy与ConcreteSubject之间的关系在编译时就能确定。
　　在使用装饰模式时，常是将ConcreteComponent对象作为一个参数传给ConcreteDecorator的构造器，Decorator在运行时递归的被构造。