C# · 12月 28, 2021

使用代理模式来进行C#设计模式开发的基础教程

一、概述
在软件开发中,有些对象由于创建成本高、访问时需要与其它进程交互等原因,直接访问会造成系统速度慢、复杂度增大等问题。这时可以使用代理模式,给系统增加一层间接层,通过间接层访问对象,从而达到隐藏系统复杂性、提高系统性能的目的。
二、代理模式的详细介绍
代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。其结构图如下:

Subject定义了RealSubject和Proxy共用的接口,使得在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy
RealSubject定义了Proxy所代表的实体。
Proxy定义了一个控制RealSubject的代理,供Client使用。
代理模式按照使用目的可以分为以下几种:

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。 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。 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。 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。 防火墙(Firewall)代理:保护目标不让恶意用户接近。 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。 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。下面让我们具体看看代理模式的具体定义。

2.1 定义
代理模式――就是给某一个对象提供一个代理,并由代理对象控制对原对象的引用。在一些情况下,一个客户不想或者不能直接引用一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。例如电脑桌面的快捷方式就是一个代理对象,快捷方式是它所引用的程序的一个代理。

2.2 代理模式实现
看完代理模式的描述之后,下面以一个生活中的例子来解释下代理模式,在现实生活中,如果有同事出国或者朋友出国的情况下,我们经常会拖这位朋友帮忙带一些电子产品或化妆品等东西,这个场景中,出国的朋友就是一个代理,他(她)是他(她)朋友的一个代理,由于他朋友不能去国外买东西,他却可以,所以朋友们都托他帮忙带一些东西的。下面就以这个场景来实现下代理模式,具体代码如下:

// 客户端调用 class Client { static void Main(string[] args) { // 创建一个代理对象并发出请求 Person proxy = new Friend(); proxy.BuyProduct(); Console.Read(); } } // 抽象主题角色 public abstract class Person { public abstract void BuyProduct(); } //真实主题角色 public class RealBuyPerson : Person { public override void BuyProduct() { Console.WriteLine(“帮我买一个IPhone和一台苹果电脑”); } } // 代理角色 public class Friend:Person { // 引用真实主题实例 RealBuyPerson realSubject; public override void BuyProduct() { Console.WriteLine(“通过代理类访问真实实体对象的方法”); if (realSubject == null) { realSubject = new RealBuyPerson(); } this.PreBuyProduct(); // 调用真实主题方法 realSubject.BuyProduct(); this.PostBuyProduct(); } // 代理角色执行的一些操作 public void PreBuyProduct() { // 可能不知一个朋友叫这位朋友带东西,首先这位出国的朋友要对每一位朋友要带的东西列一个清单等 Console.WriteLine(“我怕弄糊涂了,需要列一张清单,张三:要带相机,李四:要带Iphone………..”); } // 买完东西之后,代理角色需要针对每位朋友需要的对买来的东西进行分类 public void PostBuyProduct() { Console.WriteLine(“终于买完了,现在要对东西分一下,相机是张三的;Iphone是李四的……….”); } }

在上面的代码中都有相应的注释,这里也不多解释了。

三、代理模式的优缺点
全面分析完代理模式之后,让我们看看这个模式的优缺点:

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。