【c++设计模式15】结构型7：代理模式（Proxy Pattern）

一、定义
二、适用场景
三、过程
四、代理模式类图
五、C++示例代码
六、使用注意事项
七、结论

类型	序号	设计模式	描述
结构型	1	适配器模式（Adapter Pattern）	它用于在不修改已有类的情况下，将其接口转换为客户端所期望的接口。
	2	桥接模式（Bridge Pattern）	实现了抽象化与实现化的脱耦。他们两个互相独立，不会影响到对方。
	3	组合模式（Composite Pattern）	将对象组合成树状结构来表示“部分-整体”的层次结构。
	4	装饰模式（Decorator Pattern）	它允许你在不改变现有对象结构的情况下，动态地将责任（功能）附加到对象上。
	5	外观模式（Facade Pattern）	对一个子系统的接口.它提供了一个简化的接口，用于访问复杂系统中的一组接口。
	6	享元模式（Flyweight Pattern）	对象的存储开销,它通过共享对象来减少内存使用和提高性能
	7	代理模式（Proxy Pattern）	它提供了一个代理类来控制对于原始对象的访问

一、定义

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个代理类来控制对于原始对象的访问。代理类和原始类实现相同的接口，客户端通过代理类间接地访问原始对象，从而可以在不改变原始对象的情况下，通过扩展代理类来添加额外的功能或控制访问。

二、适用场景

代理模式适用于以下情况：

当需要限制对于原始对象的访问权限时，可以使用代理模式来进行访问控制。
当需要在访问原始对象前后执行额外的操作时，可以使用代理模式来添加附加功能，如日志记录、性能监控等。
当原始对象处于远程服务器上，通过本地代理进行网络通信时，可以使用代理模式来将底层的复杂性隐藏起来。

三、过程

代理模式的过程包括以下几个步骤：

定义接口：定义原始对象和代理类共同实现的接口，以确保代理类可以替代原始对象。
实现原始类：实现接口的原始对象，即被代理的对象。该对象通常是具有业务逻辑的核心类。
实现代理类：实现接口的代理类，它持有一个原始对象的引用，并在必要时调用原始对象的方法。代理类可以在调用原始对象方法前后执行额外的操作，或者在不需要访问原始对象时，返回缓存的结果。
客户端使用代理对象：客户端通过代理对象来间接访问原始对象，无需直接与原始对象进行交互。

四、代理模式类图

如果我们想要用代理模式来描述一下电话虫的行为，里边有如下几个细节：

网络代理是一个对象，真实网络也是一个对象，网络代理模拟的是真实网络
网络代理和真实网络有相同的行为，所以需要为二者提供一个抽象类
真实网络是在为网络代理办事，所以网络代理和真实网络应该有关联关系。

根据上面的描述，先把对应的UML类图画一下:

在这里插入图片描述

五、C++示例代码

以下是一个使用代理模式的示例代码，在这个示例中，我们将以网络访问为例，展示如何使用代理模式来控制对于网络资源的访问：

#include <iostream>

// 抽象主题：网络访问
class NetworkAccess {
public:
    virtual void request(const std::string& url) = 0;
};

// 真实主题：实际进行网络访问
class RealNetworkAccess : public NetworkAccess {
public:
    void request(const std::string& url) override {
        std::cout << "真实主题：访问网址 " << url << std::endl;
    }
};

// 代理类：网络访问代理
class NetworkAccessProxy : public NetworkAccess {
private:
    RealNetworkAccess* realAccess;

public:
    void request(const std::string& url) override {
        if (realAccess == nullptr) {
            realAccess = new RealNetworkAccess();
        }

        // 在访问真实主题之前可以执行额外操作
        std::cout << "代理类：检查权限" << std::endl;

        realAccess->request(url);

        // 在访问真实主题之后可以执行额外操作
        std::cout << "代理类：记录日志" << std::endl;
    }
};

int main() {
    NetworkAccess* network = new NetworkAccessProxy();

    network->request("https://www.example.com");
    
    delete network;

    return 0;
}