设计模式-代理模式

代理模式是一种设计模式,用于提供一个代理对象来控制对另一个对象的访问。这种模式创建了一个具有原始对象相同接口的代理对象,从而可以在不改变客户端代码的情况下控制对原始对象的访问。代理模式主要用于延迟处理操作或访问,访问控制,日志记录等。这里,我们将使用C++来实现一个简单的代理模式示例。

想象一下,我们有一个Image接口,它有一个display方法。我们将有两个实现了Image接口的类:RealImage代表一个需要加载的重量级图片资源,以及ProxyImage,作为RealImage对象的代理,用于控制对RealImage对象的访问。

Step 1: 定义Image接口

cpp 复制代码
class Image {
public:
    virtual void display() = 0; // 纯虚函数,需要在派生类中实现
    virtual ~Image() {} // 虚析构函数以支持多态删除
};

Step 2: 实现RealImage

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string>

class RealImage : public Image {
private:
    std::string filename;

public:
    RealImage(const std::string& filename) : filename(filename) {
        loadFromDisk(filename); // 模拟从磁盘加载图片
    }

    void display() override {
        std::cout << "Displaying " << filename << std::endl;
    }

    void loadFromDisk(const std::string& filename) {
        std::cout << "Loading " << filename << std::endl;
    }
};

Step 3: 实现ProxyImage

cpp 复制代码
class ProxyImage : public Image {
private:
    std::string filename;
    RealImage* realImage; // 指向真实对象的指针

public:
    ProxyImage(const std::string& filename) : filename(filename), realImage(nullptr) {}

    void display() override {
        if (realImage == nullptr) {
            realImage = new RealImage(filename); // 第一次访问时才加载图片
        }
        realImage->display();
    }

    ~ProxyImage() {
        delete realImage; // 清理资源
    }
};

Step 4: 使用ProxyImage来获取Image对象

cs 复制代码
int main() {
    Image* image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");

    // 图像将从磁盘加载
    image->display();
    std::cout << "Image displayed.\n";

    // 图像不需要从磁盘加载
    image->display();
    std::cout << "Image displayed again.\n";

    delete image; // 清理资源
    return 0;
}

这个例子展示了代理模式的基本用法:ProxyImage类控制对RealImage类的访问,包括其创建和显示。RealImage的创建只有在实际需要时(即第一次调用display方法时)才会进行,这种延迟加载是代理模式的一种常见用途。通过这种方式,我们可以避免在对象实际使用之前加载重量级资源,从而提高应用的性能。

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