【设计模式】结构型模式(二):代理模式

结构型模式(二):代理模式

  • 3.代理模式(Proxy)
    • [3.1 主要特点](#3.1 主要特点)
    • [3.2 组成部分](#3.2 组成部分)
    • [3.3 示例代码](#3.3 示例代码)
      • [3.3.1 Subject 接口](#3.3.1 Subject 接口)
      • [3.3.2 RealSubject 实际对象](#3.3.2 RealSubject 实际对象)
      • [3.3.3 Proxy 代理对象](#3.3.3 Proxy 代理对象)
      • [3.3.4 客户端代码](#3.3.4 客户端代码)
      • [3.3.5 运行结果](#3.3.5 运行结果)
    • [3.4 总结](#3.4 总结)

3.代理模式(Proxy)

代理模式Proxy Pattern)是一种结构型设计模式,它允许你提供一个代理对象来控制对某个对象的访问。代理对象可以执行一些额外的操作 ,如 权限检查日志记录延迟初始化 等,然后再将请求转发给实际的对象。

3.1 主要特点

  • 控制访问:代理对象可以控制对实际对象的访问,增加额外的功能。
  • 透明性:客户端代码可以通过代理对象来访问实际对象,而不需要知道实际对象的存在。
  • 灵活性:可以在不修改客户端代码的情况下,动态地添加或修改代理对象的行为。

3.2 组成部分

  • Subject主题接口
    • 定义了实际对象和代理对象 共同的接口,使得客户端可以使用相同的接口来访问实际对象和代理对象。
  • RealSubject实际对象
    • 实现了主题接口,提供了实际的业务逻辑。
  • Proxy代理对象
    • 也实现了主题接口,持有一个实际对象的引用
    • 在调用实际对象的方法前后,可以执行额外的操作。

3.3 示例代码

假设我们有一个 Image 接口,用于显示图片。为了提高性能,我们使用代理模式来实现图片的延迟加载。

3.3.1 Subject 接口

java 复制代码
// Subject 接口
interface Image {
    void display();
}
  • Image 接口定义了 display 方法,表示显示图片的行为。

3.3.2 RealSubject 实际对象

java 复制代码
// RealSubject 实际对象
class RealImage implements Image {
    private String filename;

    public RealImage(String filename) {
        this.filename = filename;
        loadFromDisk();
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying " + filename);
    }

    private void loadFromDisk() {
        System.out.println("Loading " + filename);
    }
}
  • RealImage 类实现了 Image 接口,提供了实际的图片 加载显示 功能。
  • 在构造方法中,图片被加载到内存中。

3.3.3 Proxy 代理对象

java 复制代码
// Proxy 代理对象
class ImageProxy implements Image {
    private RealImage realImage;
    private String filename;

    public ImageProxy(String filename) {
        this.filename = filename;
    }

    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(filename);
        }
        realImage.display();
    }
}
  • ImageProxy 类也实现了 Image 接口,持有一个 RealImage 对象的引用
  • display 方法中,如果 realImage 为空,则创建 RealImage 对象并加载图片;否则,直接调用 realImagedisplay 方法。

3.3.4 客户端代码

java 复制代码
// 客户端代码
public class ProxyPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Image image1 = new ImageProxy("image1.jpg");
        Image image2 = new ImageProxy("image2.jpg");

        image1.display(); // 第一次调用,会加载图片
        image1.display(); // 第二次调用,不会重新加载图片

        image2.display(); // 第一次调用,会加载图片
        image2.display(); // 第二次调用,不会重新加载图片
    }
}
  • 客户端代码通过 ImageProxy 对象来访问图片。
  • 第一次调用 display 方法时,图片会被加载到内存中;后续调用时,图片已经加载,不会再重新加载。

3.3.5 运行结果

plain 复制代码
Loading image1.jpg
Displaying image1.jpg
Displaying image1.jpg
Loading image2.jpg
Displaying image2.jpg
Displaying image2.jpg

3.4 总结

  • 优点
    • 延迟初始化:只有在需要时才加载和初始化实际对象,提高了性能。
    • 控制访问:可以在代理对象中添加额外的逻辑,如权限检查、日志记录等。
    • 透明性:客户端代码可以通过代理对象访问实际对象,而不需要知道实际对象的存在。
  • 缺点
    • 复杂性:增加了额外的类和对象,可能会使代码变得复杂。
    • 性能开销:每次调用方法时都需要通过代理对象,可能会有额外的性能开销。

通过代理模式,可以在不修改客户端代码的情况下,动态地添加或修改对象的行为,提高系统的灵活性和可维护性。

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