.Net結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式之代理模式怎么實(shí)現(xiàn)

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一、動(dòng)機(jī)（Motivate）

在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，有些對(duì)象由于某種原因（比如對(duì)象創(chuàng)建的開銷很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要進(jìn)程外的訪問等），直接訪問會(huì)給使用者、或者系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來很多麻煩。如何在不失去透明操作對(duì)象的同時(shí)來管理/控制這些對(duì)象特有的復(fù)雜性？增加一層間接層是軟件開發(fā)中常見的解決方式。

二、意圖（Intent）

為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問。                             

三、結(jié)構(gòu)圖（Structure）

四、模式的組成

代理模式所涉及的角色有三個(gè)：
（1）、抽象主題角色（Subject）：聲明了真實(shí)主題和代理主題的公共接口，這樣一來在使用真實(shí)主題的任何地方都可以使用代理主題。
（2）、代理主題角色（Proxy）：代理主題角色內(nèi)部含有對(duì)真實(shí)主題的引用，從而可以操作真實(shí)主題對(duì)象；代理主題角色負(fù)責(zé)在需要的時(shí)候創(chuàng)建真實(shí)主題對(duì)象；代理角色通常在將客戶端調(diào)用傳遞到真實(shí)主題之前或之后，都要執(zhí)行一些其他的操作，而不是單純地將調(diào)用傳遞給真實(shí)主題對(duì)象。
（3）、真實(shí)主題角色（RealSubject）：定義了代理角色所代表的真實(shí)對(duì)象。
附：在WCF或者WebService的開發(fā)過程中，我們?cè)诳蛻舳颂砑臃?wù)引用的時(shí)候，在客戶程序中會(huì)添加一些額外的類，在客戶端生成的類扮演著代理主題角色，我們客戶端也是直接調(diào)用這些代理角色來訪問遠(yuǎn)程服務(wù)提供的操作。這個(gè)是遠(yuǎn)程代理的一個(gè)典型例子。

五、代理模式的分類：

代理模式按照使用目的可以分為以下幾種：
（1）、遠(yuǎn)程（Remote）代理：為一個(gè)位于不同的地址空間的對(duì)象提供一個(gè)局域代表對(duì)象。這個(gè)不同的地址空間可以是本電腦中，也可以在另一臺(tái)電腦中。最典型的例子就是——客戶端調(diào)用Web服務(wù)或WCF服務(wù)。
（2）、虛擬（Virtual）代理：根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)資源消耗較大的對(duì)象，使得對(duì)象只在需要時(shí)才會(huì)被真正創(chuàng)建。
（3）、Copy-on-Write代理：虛擬代理的一種，把復(fù)制（或者叫克?。┩涎拥街挥性诳蛻舳诵枰獣r(shí)，才真正采取行動(dòng)。
（4）、保護(hù)（Protect or Access）代理：控制一個(gè)對(duì)象的訪問，可以給不同的用戶提供不同級(jí)別的使用權(quán)限。
（5）、防火墻（Firewall）代理：保護(hù)目標(biāo)不讓惡意用戶接近。
（6）、智能引用（Smart Reference）代理：當(dāng)一個(gè)對(duì)象被引用時(shí)，提供一些額外的操作，比如將對(duì)此對(duì)象調(diào)用的次數(shù)記錄下來等。
（7）、Cache代理：為某一個(gè)目標(biāo)操作的結(jié)果提供臨時(shí)的存儲(chǔ)空間，以便多個(gè)客戶端可以這些結(jié)果。
在上面所有種類的代理模式中，虛擬代理、遠(yuǎn)程代理、智能引用代理和保護(hù)代理較為常見的代理模式。

六、代理模式的具體實(shí)現(xiàn)

說起“代理模式”，其實(shí)很容易，現(xiàn)實(shí)生活中的例子也很多。明星的經(jīng)紀(jì)人，國(guó)家的發(fā)言人都是代理的好例子。我們就用明星經(jīng)紀(jì)人這個(gè)事情來介紹“代理模式”的實(shí)現(xiàn)吧。

/// <summary>
/// 大明星都有錢，有錢了，就可以請(qǐng)自己的經(jīng)紀(jì)人了，有了經(jīng)紀(jì)人，很多事情就不用自己親力親為。弄點(diǎn)緋聞，炒作一下子通過經(jīng)紀(jì)人就可以名正言順的的操作了，萬(wàn)一搞不好，自己也可以否認(rèn)。
/// </summary>
static void Main(string[] args)
{
    //近期，F(xiàn)an姓明星關(guān)注度有點(diǎn)下降，來點(diǎn)炒作
    AgentAbstract fan = new AgentPerson();
    fan.Speculation("偶爾出來現(xiàn)現(xiàn)身，為炒作造勢(shì)");

}


//該類型就是抽象Subject角色，定義代理角色和真實(shí)主體角色共有的接口方法
public abstract class AgentAbstract
{
    //該方法執(zhí)行具體的炒作---該方法相當(dāng)于抽象Subject的Request方法
    public virtual void Speculation(string thing)
    {
        Console.WriteLine(thing);
    }
}

//該類型是Fan姓明星，有錢有勢(shì)，想炒什么炒什么---相當(dāng)于具體的RealSubject角色
public sealed class FanStar : AgentAbstract
{
    //有錢有勢(shì)，有背景啊
    public FanStar() { }

    //要有名氣，定期要炒作---就是RealSubject類型的Request方法
    public override void Speculation(string thing)
    {
        Console.WriteLine(thing);
    }
}

//該類型是代理類型----相當(dāng)于具體的Proxy角色
public sealed class AgentPerson : AgentAbstract
{
    //這是背后的老板，
    private FanStar boss;

    //老板在后面發(fā)號(hào)施令
    public AgentPerson()
    {
        boss = new FanStar();
    }

    //炒作的方法，執(zhí)行具體的炒作---就是Proxy類型的Request方法
    public override void Speculation(string thing)
    {
        Console.WriteLine("前期弄點(diǎn)緋聞，拍點(diǎn)野照");
        boss.Speculation(thing);
        Console.WriteLine("然后開發(fā)布會(huì)，傷心哭泣，繼續(xù)撈錢");
    }
}

七、代理模式的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)：

“增加一層間接層”是軟件系統(tǒng)中對(duì)許多復(fù)雜問題的一種常見解決方法。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，直接使用某些對(duì)象會(huì)來帶很多問題，作為間接層的Proxy對(duì)象便是解決這一問題的常用手段。具體Proxy設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)現(xiàn)粒度都相差很大，有些可能對(duì)單個(gè)對(duì)象做細(xì)粒度的控制，如copy-on-write技術(shù)，有些可能對(duì)組件模塊提供抽象代理層，在架構(gòu)層次對(duì)對(duì)象做Proxy。
Proxy并不一定要求保持接口的一致性，只要能夠?qū)崿F(xiàn)間接控制，有時(shí)候損及一些透明性是可以接受的。

1、代理模式的優(yōu)點(diǎn)：

（1）、代理模式能夠?qū)⒄{(diào)用用于真正被調(diào)用的對(duì)象隔離，在一定程度上降低了系統(tǒng)的耦合度；
（2）、代理對(duì)象在客戶端和目標(biāo)對(duì)象之間起到一個(gè)中介的作用，這樣可以起到對(duì)目標(biāo)對(duì)象的保護(hù)。代理對(duì)象可以在對(duì)目標(biāo)對(duì)象發(fā)出請(qǐng)求之前進(jìn)行一個(gè)額外的操作，例如權(quán)限檢查等。
不同類型的代理模式也具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，例如：

（1）、遠(yuǎn)程代理為位于兩個(gè)不同地址空間對(duì)象的訪問提供了一種實(shí)現(xiàn)機(jī)制，可以將一些消耗資源較多的對(duì)象和操作移至性能更好的計(jì)算機(jī)上，提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。
（2）、虛擬代理通過一個(gè)消耗資源較少的對(duì)象來代表一個(gè)消耗資源較多的對(duì)象，可以在一定程度上節(jié)省系統(tǒng)的運(yùn)行開銷。
（3）、緩沖代理為某一個(gè)操作的結(jié)果提供臨時(shí)的緩存存儲(chǔ)空間，以便在后續(xù)使用中能夠共享這些結(jié)果，優(yōu)化系統(tǒng)性能，縮短執(zhí)行時(shí)間。
（4）、保護(hù)代理可以控制對(duì)一個(gè)對(duì)象的訪問權(quán)限，為不同用戶提供不同級(jí)別的使用權(quán)限。

2、代理模式的缺點(diǎn)：

（1）、由于在客戶端和真實(shí)主題之間增加了一個(gè)代理對(duì)象，所以會(huì)造成請(qǐng)求的處理速度變慢
（2）、實(shí)現(xiàn)代理類也需要額外的工作，從而增加了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。

3、代理模式的使用場(chǎng)景：

代理模式的類型較多，不同類型的代理模式有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，它們應(yīng)用于不同的場(chǎng)合：
（1）、 當(dāng)客戶端對(duì)象需要訪問遠(yuǎn)程主機(jī)中的對(duì)象時(shí)可以使用遠(yuǎn)程代理。
（2）、當(dāng)需要用一個(gè)消耗資源較少的對(duì)象來代表一個(gè)消耗資源較多的對(duì)象，從而降低系統(tǒng)開銷、縮短運(yùn)行時(shí)間時(shí)可以使用虛擬代理，例如一個(gè)對(duì)象需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成加載時(shí)。
（3）、當(dāng)需要為某一個(gè)被頻繁訪問的操作結(jié)果提供一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)空間，以供多個(gè)客戶端共享訪問這些結(jié)果時(shí)可以使用緩沖代理。通過使用緩沖代理，系統(tǒng)無須在客戶端每一次訪問時(shí)都重新執(zhí)行操作，只需直接從臨時(shí)緩沖區(qū)獲取操作結(jié)果即可。
（4）、 當(dāng)需要控制對(duì)一個(gè)對(duì)象的訪問，為不同用戶提供不同級(jí)別的訪問權(quán)限時(shí)可以使用保護(hù)代理。
（5）、當(dāng)需要為一個(gè)對(duì)象的訪問（引用）提供一些額外的操作時(shí)可以使用智能引用代理。

八、.NET 中代理模式的實(shí)現(xiàn)

代理模式在Net的FCL中的實(shí)現(xiàn)也不少，框架級(jí)別的有，類級(jí)別的也有?？蚣芗?jí)別的有WCF,Remoting,他們都需要生成本地的代理，然后通過代理訪問進(jìn)程外或者機(jī)器外的對(duì)象。類級(jí)別的有StringBuilder類型，StringBuilder其實(shí)就是一種代理，我們本意是想訪問字符串的，StringBuilder就是一種可變字符串的代理，而且StringBuilder也沒有和String保持接口的一致性。

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