C#设计模式之十三代理模式(Proxy)【结构型】

小说:北方常见的花卉种子有哪些?作者:公文马华更新时间:2019-04-26字数:12132

一、引言

   今天我们要讲【结构型】设计模式的第七个模式,也是“结构型”设计模式中的最后一个模式,该模式是【代理模式】,英文名称是:Proxy Pattern。还是老套路,先从名字上来看看。“代理”可以理解为“代替”,代替“主人”做一些事情,为什么需要“代理”,是因为某些原因(比如:安全方面的原因),不想让“主人”直接面对这些繁琐、复杂的问题,但是这些事情是经“主人”同意或者授意的,如同“主人”亲自完成的一样。这个模式很简单,生活中的例子也很多。举例说明,歌星、影星的经纪人就是现实生活中一个代理模式的很好例子,还有操作系统中的防火墙,也是代理的例子,要访问系统,先过防火墙这关,否则免谈。还有很多了,就不一一列举了,大家在生活中慢慢的体会吧。

二、代理模式的详细介绍

2.1、动机(Motivate)

   在面向对象系统中,有些对象由于某种原因(比如对象创建的开销很大,或者某些操作需要安全控制,或者需要进程外的访问等),直接访问会给使用者、或者系统结构带来很多麻烦。如何在不失去透明操作对象的同时来管理/控制这些对象特有的复杂性?增加一层间接层是软件开发中常见的解决方式。

2.2、意图(Intent)

   为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。                                      ——《设计模式》GoF

2.3、结构图

     

2.4、模式的组成
    
    代理模式所涉及的角色有三个:

    (1)、抽象主题角色(Subject):声明了真实主题和代理主题的公共接口,这样一来在使用真实主题的任何地方都可以使用代理主题。

    (2)、代理主题角色(Proxy):代理主题角色内部含有对真实主题的引用,从而可以操作真实主题对象;代理主题角色负责在需要的时候创建真实主题对象;代理角色通常在将客户端调用传递到真实主题之前或之后,都要执行一些其他的操作,而不是单纯地将调用传递给真实主题对象。

    (3)、真实主题角色(RealSubject):定义了代理角色所代表的真实对象。

    附:在WCF或者WebService的开发过程中,我们在客户端添加服务引用的时候,在客户程序中会添加一些额外的类,在客户端生成的类扮演着代理主题角色,我们客户端也是直接调用这些代理角色来访问远程服务提供的操作。这个是远程代理的一个典型例子。

2.5、代理模式的分类:

    代理模式按照使用目的可以分为以下几种:

    (1)、远程(Remote)代理:为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是本电脑中,也可以在另一台电脑中。最典型的例子就是——客户端调用Web服务或WCF服务。

    (2)、虚拟(Virtual)代理:根据需要创建一个资源消耗较大的对象,使得对象只在需要时才会被真正创建。

    (3)、Copy-on-Write代理:虚拟代理的一种,把复制(或者叫克隆)拖延到只有在客户端需要时,才真正采取行动。

    (4)、保护(Protect or Access)代理:控制一个对象的访问,可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。

    (5)、防火墙(Firewall)代理:保护目标不让恶意用户接近。

    (6)、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,比如将对此对象调用的次数记录下来等。

    (7)、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这些结果。

   在上面所有种类的代理模式中,虚拟代理、远程代理、智能引用代理和保护代理较为常见的代理模式。

2.6、代理模式的具体实现

    说起“代理模式”,其实很容易,现实生活中的例子也很多。明星的经纪人,国家的发言人都是代理的好例子。我们就用明星经纪人这个事情来介绍“代理模式”的实现吧。

 1   
 2 namespace 代理模式的实现
 3 {
 4     /// <summary>
 5     /// 大明星都有钱,有钱了,就可以请自己的经纪人了,有了经纪人,很多事情就不用自己亲力亲为。弄点绯闻,炒作一下子通过经纪人就可以名正言顺的的操作了,万一搞不好,自己也可以否认。
 6     /// </summary>
 7     class Client
 8     {
 9         static void Main(string[] args)
10         {
11             //近期,Fan姓明星关注度有点下降,来点炒作
12             AgentAbstract  fan=new AgentPerson();
13             fan.Speculation();
14 
15             //过了段时间,又不行了,再炒作一次
16             fan.Speculation();
17 
18 
19             Console.Read();
20         }
21     }
22  
23 
24     //该类型就是抽象Subject角色,定义代理角色和真实主体角色共有的接口方法
25     public abstract class AgentAbstract
26     {
27 
28         //该方法执行具体的炒作---该方法相当于抽象Subject的Request方法
29         public abstract void Speculation();
30     }
31  
32     //该类型是Fan姓明星,有钱有势,想炒什么炒什么---相当于具体的RealSubject角色
33     public sealed class FanStar:AgentAbstract
34     {
35         //有钱有势,有背景啊
36         public FanStar(){}
37 
38         //要有名气,定期要炒作---就是RealSubject类型的Request方法
39         public override void Speculation()
40         {
41             Console.WriteLine("我要炒作了");
42         }
43     }
44  
45     //该类型是代理类型----相当于具体的Proxy角色
46     public sealed class AgentPerson:AgentAbstract
47     {
48         //这是背后的老板,
49         private FanStar boss;
50 
51         //老板在后面发号施令
52         public AgentPerson()
53         {
54            boss=new FanStar();
55         }
56 
57         //炒作的方法,执行具体的炒作---就是Proxy类型的Request方法
58         public override void Speculation()
59         {
60             Console.WriteLine("前期弄点绯闻,拍点野照");
61             boss.Speculation("偶尔出来现现身,为炒作造势");
62             Console.WriteLine("然后开发布会,伤心哭泣,继续捞钱");
63         }
64     }
65 }


   这个模式很简单,就话不多说了。

三、代理模式的实现要点:
    
    “增加一层间接层”是软件系统中对许多复杂问题的一种常见解决方法。在面向对象系统中,直接使用某些对象会来带很多问题,作为间接层的Proxy对象便是解决这一问题的常用手段。具体Proxy设计模式的实现方法、实现粒度都相差很大,有些可能对单个对象做细粒度的控制,如copy-on-write技术,有些可能对组件模块提供抽象代理层,在架构层次对对象做Proxy。

  Proxy并不一定要求保持接口的一致性,只要能够实现间接控制,有时候损及一些透明性是可以接受的。

    优点:

      代理模式能够将调用用于真正被调用的对象隔离,在一定程度上降低了系统的耦合度;

      代理对象在客户端和目标对象之间起到一个中介的作用,这样可以起到对目标对象的保护。代理对象可以在对目标对象发出请求之前进行一个额外的操作,例如权限检查等。

    缺点:

      由于在客户端和真实主题之间增加了一个代理对象,所以会造成请求的处理速度变慢

      实现代理类也需要额外的工作,从而增加了系统的实现复杂度。


四、.NET 中代理模式的实现

    代理模式在Net的FCL中的实现也不少,框架级别的有,类级别的也有。框架级别的有WCF,Remoting,他们都需要生成本地的代理,然后通过代理访问进程外或者机器外的对象。类级别的有StringBuilder类型,StringBuilder其实就是一种代理,我们本意是想访问字符串的,StringBuilder就是一种可变字符串的代理,而且StringBuilder也没有和String保持接口的一致性。

五、总结

    到今天为止,我们设计模式的三个部分讲完两个部分了,第一个部分是“创建型”的设计模式,解决对象创建的问题,对对象创建的解耦。第二部分就是“结构型”的设计模式,所谓结构型设计模式模式,顾名思义讨论的是类和对象的结构 ,主要用来处理类或对象的组合。它包括两种类型,一是类结构型模式,指的是采用继承机制来组合接口或实现;二是对象结构型模式,指的是通过组合对象的方式来实现新的功能。它包括适配器模式、桥接模式、装饰者模式、组合模式、外观模式、享元模式和代理模式。设计模式到现在也说了不少了,但是看起来很多模式都很类似,之间好像很容转换,有时候条件不同了,的确模式也可以转换,但是不能肆意的转换。为了避免思想的混乱,我们把“结构型”这个几个设计模式,再总结一次,把握核心,理解使用场景。

    适配器模式注重转换接口,将不吻合的接口适配对接

    桥接模式注重分离接口与其实现,支持多维度变化

    组合模式注重统一接口,将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系

    装饰者模式注重稳定接口,在此前提下为对象扩展功能

    外观模式注重简化接口,简化组件系统与外部客户程序的依赖关系

    享元模式注重保留接口,在内部使用共享技术对对象存储进行优化

    代理模式注重假借接口,增加间接层来实现灵活控制

  从下篇文章就开始写“行为型”设计模式,今天就到此结束了。

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发布时间:2019-04-26 02:58:23

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