代理模式（Proxy Pattern）

定义

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，其目的是为其他对象提供一个代理或占位符，以控制对这个对象的访问。代理类通常在客户端和目标对象之间起到中介的作用，用于控制对目标对象的访问，并在必要时添加额外的功能。

示例

#include <iostream>
 
// 抽象主题接口
class Subject {
public:
    virtual void request() = 0;
};
 
// 具体主题类
class RealSubject : public Subject {
public:
    void request() override {
        std::cout << "RealSubject: Handling request\n";
    }
};
 
// 代理类
class Proxy : public Subject {
private:
    RealSubject* realSubject;
 
public:
    Proxy() : realSubject(nullptr) {}
 
    void request() override {
        // 在需要时创建真实主题对象
        if (!realSubject) {
            realSubject = new RealSubject();
        }
        // 通过代理访问真实主题对象
        realSubject->request();
    }
 
    ~Proxy() {
        if (realSubject) {
            delete realSubject;
        }
    }
};
 
// 客户端代码
int main() {
    Proxy proxy;
    proxy.request(); // 客户端通过代理访问真实主题对象
 
    return 0;
}

在这个示例中：

• Subject 是抽象主题接口，声明了真实主题类和代理类共同的操作。
• RealSubject 是具体主题类，实现了 Subject 接口，是真正执行业务逻辑的对象。
• Proxy 是代理类，也实现了 Subject 接口。在 request 方法中，它控制着对真实主题对象的访问，并在必要时创建真实主题对象。
• 客户端通过调用 Proxy 的 request 方法来访问真实主题对象。

代理模式的优点在于：

1. 远程代理： 通过代理对象可以实现对远程对象的访问，例如网络上的对象。
2. 虚拟代理： 在需要时创建和初始化真实对象，以提高系统的性能和减少资源消耗。
3. 安全代理： 控制对真实对象的访问，可以添加额外的安全性控制。

代理模式通常应用于以下情况：

• 远程代理： 当客户端需要访问远程对象时，可以使用代理模式在本地创建一个代理对象来访问远程对象。
• 虚拟代理： 当创建和初始化真实对象的开销较大时，可以使用代理模式延迟对象的创建和初始化，直到需要时再进行。
• 安全代理： 当需要对真实对象的访问进行额外的安全控制时，可以使用代理模式来控制对真实

生活应用示例

#include <iostream>
 
// 抽象主题接口
class Door {
public:
    virtual void open() = 0;
    virtual void close() = 0;
};
 
// 具体主题类 - 真实的门
class RealDoor : public Door {
public:
    void open() override {
        std::cout << "RealDoor: Opening the door\n";
    }
 
    void close() override {
        std::cout << "RealDoor: Closing the door\n";
    }
};
 
// 代理类 - 门禁系统
class SecurityProxy : public Door {
private:
    RealDoor* realDoor;
    bool isAuthorized;
 
public:
    SecurityProxy() : realDoor(nullptr), isAuthorized(false) {}
 
    void open() override {
        // 在需要时创建真实门对象
        if (!realDoor) {
            realDoor = new RealDoor();
        }
 
        // 检查权限
        if (isAuthorized) {
            // 如果有权限，则通过代理打开门
            realDoor->open();
        } else {
            std::cout << "SecurityProxy: Access denied! You are not authorized.\n";
        }
    }
 
    void close() override {
        // 通过代理关闭门
        if (realDoor) {
            realDoor->close();
        }
    }
 
    // 设置授权状态
    void authorize(bool status) {
        isAuthorized = status;
    }
 
    ~SecurityProxy() {
        if (realDoor) {
            delete realDoor;
        }
    }
};
 
// 客户端代码
int main() {
    SecurityProxy securityProxy;
 
    // 尝试打开门，但因为未授权，将拒绝访问
    securityProxy.open();
 
    // 授权
    securityProxy.authorize(true);
 
    // 现在可以打开门
    securityProxy.open();
 
    // 关闭门
    securityProxy.close();
 
    return 0;
}

在这个例子中：

• Door 是抽象主题接口，声明了门的开和关的操作。
• RealDoor 是具体主题类，实现了 Door 接口，表示真实的门。
• SecurityProxy 是代理类，同样实现了 Door 接口。在 open 方法中，它检查是否有权限，如果有权限则通过代理打开门，否则拒绝访问。

这个例子模拟了一个简单的门禁系统，其中代理类在访问真实门之前进行了权限检查。这类场景中的代理模式可以在生活中的各种情况下发挥作用，例如权限管理、缓存控制等。