5、Python与设计模式--代理模式

一、网络服务器配置白名单

代理模式是一种使用频率非常高的模式，在多个著名的开源软件和当前多个著名的互联网产品后台程序中都有所应用。下面我们用一个抽象化的简单例子，来说明代理模式。
首先，构造一个网络服务器：

#该服务器接受如下格式数据，addr代表地址，content代表接收的信息内容
info_struct=dict()
info_struct["addr"]=10000
info_struct["content"]=""
class Server:
    content=""
    def recv(self,info):
        pass
    def send(self,info):
        pass
    def show(self):
        pass
class infoServer(Server):
    def recv(self,info):
        self.content=info
        return "recv OK!"
    def send(self,info):
        pass
    def show(self):
        print "SHOW:%s"%self.content

infoServer有接收和发送的功能，发送功能由于暂时用不到，保留。另外新加一个接口show，用来展示服务器接收的内容。接收的数据格式必须如info_struct所示，服务器仅接受info_struct的content字段。那么，如何给这个服务器设置一个白名单，使得只有白名单里的地址可以访问服务器呢？修改Server结构是个方法，但这显然不符合软件设计原则中的单一职责原则。在此基础之上，使用代理，是个不错的方法。代理配置如下：

class serverProxy:
    pass
class infoServerProxy(serverProxy):
    server=""
    def __init__(self,server):
        self.server=server
    def recv(self,info):
        return self.server.recv(info)
    def show(self):
        self.server.show()
 
class whiteInfoServerProxy(infoServerProxy):
    white_list=[]
    def recv(self,info):
        try:
            assert type(info)==dict
        except:
            return "info structure is not correct"
        addr=info.get("addr",0)
        if not addr in self.white_list:
            return "Your address is not in the white list."
        else:
            content=info.get("content","")
            return self.server.recv(content)
    def addWhite(self,addr):
        self.white_list.append(addr)
    def rmvWhite(self,addr):
        self.white_list.remove(addr)
    def clearWhite(self):
        self.white_list=[]

代理中有一个server字段，控制代理的服务器对象，infoServerProxy充当Server的直接接口代理，而whiteInfoServerProxy直接继承了infoServerProxy对象，同时加入了white_list和对白名单的操作。这样，在场景中通过对白名单代理的访问，就可以实现服务器的白名单访问了。

if  __name__=="__main__":
    info_struct = dict()
    info_struct["addr"] = 10010
    info_struct["content"] = "Hello World!"
    info_server = infoServer()
    info_server_proxy = whiteInfoServerProxy(info_server)
    print info_server_proxy.recv(info_struct)
    info_server_proxy.show()
    info_server_proxy.addWhite(10010)
    print info_server_proxy.recv(info_struct)
    info_server_proxy.show()

打印如下：
Your address is not in the white list.
SHOW:
recv OK!
SHOW:Hello World!

二、代理模式

代理模式定义如下：为某对象提供一个代理，以控制对此对象的访问和控制。代理模式在使用过程中，应尽量对抽象主题类进行代理，而尽量不要对加过修饰和方法的子类代理。如上例中，如果有一个xServer继承了Server，并新加了方法xMethod，xServer的代理应以Server为主题进行设计，而尽量不要以xServer为主题，以xServer为主题的代理可以从ServerProxy继承并添加对应的方法。

在JAVA中，讲到代理模式，不得不会提到动态代理。动态代理是实现AOP（面向切面编程）的重要实现手段。而在Python中，很少会提到动态代理，而AOP则会以另一种模式实现：装饰模式。有关AOP的相关内容，我们会在装饰模式这一节中进行说明。

三、代理模式的优点和应用场景

优点:
1、职责清晰：非常符合单一职责原则，主题对象实现真实业务逻辑，而非本职责的事务，交由代理完成；
2、扩展性强：面对主题对象可能会有的改变，代理模式在不改变对外接口的情况下，可以实现最大程度的扩展；
3、保证主题对象的处理逻辑：代理可以通过检查参数的方式，保证主题对象的处理逻辑输入在理想范围内。
应用场景：
1、针对某特定对象进行功能和增强性扩展。如IP防火墙、远程访问代理等技术的应用；
2、对主题对象进行保护。如大流量代理，安全代理等；
3、减轻主题对象负载。如权限代理等。

四、代理模式的缺点

1、可能会降低整体业务的处理效率和速度。