Proxy 模式-GoF 23 种设计模式精解系列-附 C++实现源码

前言

尊重原创，本系列文本解析部分主要基于Candidate for Master’s Degree School of Computer Wuhan University的K_Eckel（[email protected]）《设计模式精解-GoF 23 种设计模式解析附 C++实现源码》。为了避免重造轮子，本系列博文对源码在ubuntu16.04下做了验证并上传到了gitee，再次感谢。

如有问题，可邮件联系我([email protected])并共同探讨解决方案。

Proxy 模式简介：

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。
在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。
主要解决在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。
比如猪八戒去找高翠兰，结果是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空，所以说孙悟空是高翠兰代理类。

问题

至少在以下集中情况下可以用 Proxy模式解决问题：

创建开销大的对象时候，比如显示一幅大的图片，我们将这个创建的过程交给代理去完成，GoF称之为虚代理（ Virtual Proxy）；
为网络上的对象创建一个局部的本地代理，比如要操作一个网络上的一个对象（网络性能不好的时候，问题尤其突出），我们将这个操纵的过程交给一个代理去完成，GoF称之为远程代理（ Remote Proxy）
对对象进行控制访问的时候，比如在Jive论坛中不同权限的用户（如管理员、普通用户等）将获得不同层次的操作权限，我们将这个工作交给一个代理去完成，GoF称之为保护代理（ Protection Proxy）
智能指针（ Smart pointer），关于这个方面的内容，建议参看 Andrew Koenig的《C++沉思录》中的第5章。

模式选择

Proxy 模式典型的结构图为：
Proxy Pattern
图 1:Proxy 模式结构示意图 1

实际上，Proxy 模式的想法非常简单。

实现

完整代码示例（ code）

Proxy 模式完整的实现代码(所有代码采用 C++实现,并在 Visual Studio Code，Version: 1.36.1 下测试运行)。
源码gitee地址：点击这里

代码目录结构：

PS C:\Users\guopz\Desktop\GiteeBlog\designpatternsbycpipei\structuralPattern\Proxy> tree /F
卷 Windows 的文件夹 PATH 列表
卷序列号为 F0C5-AFA6
C:.
├─include
│      Proxy.h
│
└─src
        a.out
        main.cpp
        Proxy.cpp

PS C:\Users\guopz\Desktop\GiteeBlog\designpatternsbycpipei\structuralPattern\Proxy>

Proxy.h:

// Proxy.h

#ifndef _PROXY_H_
#define _PROXY_H_

class Subject {
 private:
  /* data */

 protected:
  Subject();

 public:
  virtual void Request() = 0;
  virtual ~Subject();
};

class ConcreteSubject : public Subject {
 private:
  /* data */
 public:
  ConcreteSubject(/* args */);
  ~ConcreteSubject();
  void Request();
};

class Proxy {
 private:
  Subject* _sub;

 public:
  Proxy(/* args */);
  Proxy(Subject* sub);
  ~Proxy();
  void Request();
};

#endif  //~_PROXY_H_

Proxy.cpp:

// Proxy.cpp

#include "../include/Proxy.h"
#include <iostream>

using namespace std;

Subject::Subject(/* args */) {}
Subject::~Subject() {}

ConcreteSubject::ConcreteSubject(/* args */) {}
ConcreteSubject::~ConcreteSubject() {}
void ConcreteSubject::Request() { printf("ConcreteSubject......request.... \n"); }

Proxy::Proxy(/* args */) {}
Proxy::Proxy(Subject* sub) { _sub = sub; }
Proxy::~Proxy() { delete _sub; }
void Proxy::Request() {
  printf("Proxy request.... \n");
  _sub->Request();
}

main.cpp:

// main.cpp

#include <iostream>
#include "../include/Proxy.h"

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[]) {
  Subject* sub = new ConcreteSubject();
  Proxy* p = new Proxy(sub);
  p->Request();

  return 0;
}

代码说明

Proxy 模式的实现很简单，这里不做多余解释。
可以看到，示例代码运行后，p 的 Request 请求实际上是交给了 sub 来实际执行。

编译运行结果：

PS C:\Users\guopz\Desktop\GiteeBlog\designpatternsbycpipei\structuralPattern\Proxy\src> g++ *.cpp -std=c++11
PS C:\Users\guopz\Desktop\GiteeBlog\designpatternsbycpipei\structuralPattern\Proxy\src> .\a.exe
Proxy request....
ConcreteSubject......request....
PS C:\Users\guopz\Desktop\GiteeBlog\designpatternsbycpipei\structuralPattern\Proxy\src>

讨论

Proxy 模式最大的好处就是实现了逻辑和实现的彻底解耦。

前言

目录

创建型模式(Creating Pattern)

结构型模式（Structrual Pattern）

行为型模式（Behavioral Pattern）