C++设计模式之代理模式：以家具生产示例

一、代理模式核心概念

代理模式是一种结构型设计模式，其核心思想是为目标对象提供一个"代理者"，通过代理者控制对目标对象的访问。在这一模式中，客户端不直接与真实业务对象交互，而是通过代理对象间接交互，代理对象可在转发请求前后执行额外逻辑（如权限校验、流程监控、资源预处理等），同时保证客户端与真实对象的接口一致性。

代理模式的核心价值在于：解耦客户端与真实对象 ，将访问控制、辅助逻辑与核心业务逻辑分离，符合"单一职责原则"；增强扩展性，可在不修改真实对象和客户端代码的前提下添加新功能。

二、家具生产场景下的代理模式映射

日常家具生产中，知名家具品牌（如"宜居家居"）通常专注于设计、品牌运营和渠道销售，不会自建大规模生产基地，而是委托专业代工厂生产产品。此时代工厂就承担了"代理者"的角色，负责对接原料采购、生产执行、质量检测等环节，品牌方只需提出生产需求即可。

该场景与代理模式的角色完美对应：

抽象主题（Subject）：家具生产者接口，定义"生产家具"的核心行为，统一品牌方（客户端）与生产方（真实对象/代理）的交互标准。
真实主题（RealSubject）：专业实木家具工厂，具备核心生产能力，负责执行具体的切割、组装、打磨等生产流程。
代理（Proxy）：家具代工厂，持有真实工厂的引用，对外提供与真实工厂一致的生产接口，同时承担原料审核、生产进度跟踪、质量抽检等辅助工作。
客户端（Client）：家具品牌方，通过代理（代工厂）下达生产指令，无需关注生产细节。

三、C++代码实现（家具生产场景）

3.1 代码整体结构

采用"抽象类定义接口 + 子类实现"的方式，确保代理与真实对象接口一致。代工厂（代理）在转发生产请求前，先完成原料合规性检查；生产完成后，执行质量检测，体现代理的额外控制逻辑。

3.2 完整代码实现

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 1. 抽象主题：家具生产者接口（统一生产行为标准）
class IFurnitureProducer {
public:
    // 纯虚函数：生产指定类型的家具
    virtual void ProduceFurniture(const string& furnitureType) = 0;
    // 虚析构函数：确保子类析构时正确释放资源
    virtual ~IFurnitureProducer() {}
};

// 2. 真实主题：实木家具工厂（核心生产能力持有者）
class SolidWoodFurnitureFactory : public IFurnitureProducer {
public:
    void ProduceFurniture(const string& furnitureType) override {
        // 真实生产逻辑：模拟实木家具的生产流程
        cout << "[真实工厂] 开始生产 " << furnitureType << endl;
        cout << "[真实工厂] 执行流程：原木切割 → 部件组装 → 精细打磨 → 上漆养护" << endl;
        cout << "[真实工厂] " << furnitureType << " 生产完成！" << endl;
    }
};

// 3. 代理：家具代工厂（控制真实工厂访问，添加辅助逻辑）
class FurnitureAgent : public IFurnitureProducer {
private:
    // 持有真实工厂的引用（代理与真实对象关联的关键）
    IFurnitureProducer* realFactory;

    // 代理的额外逻辑：原料合规性检查
    bool CheckRawMaterial(const string& furnitureType) {
        cout << "[代工厂] 执行原料检查：为" << furnitureType << "采购北美进口实木" << endl;
        cout << "[代工厂] 原料含水率、硬度检测合格，符合生产标准" << endl;
        return true;
    }

    // 代理的额外逻辑：成品质量检测
    void QualityInspection(const string& furnitureType) {
        cout << "[代工厂] 执行质量检测：" << furnitureType << "结构稳定性、表面平整度检测" << endl;
        cout << "[代工厂] 检测合格，粘贴品牌标识" << endl;
    }

public:
    // 构造函数：初始化真实工厂对象
    FurnitureAgent() {
        // 代理可自行创建真实工厂，也可通过外部注入（此处简化为内部创建）
        realFactory = new SolidWoodFurnitureFactory();
    }

    // 实现生产接口：转发请求 + 附加逻辑
    void ProduceFurniture(const string& furnitureType) override {
        // 1. 代理前置逻辑：原料检查
        if (!CheckRawMaterial(furnitureType)) {
            cout << "[代工厂] 原料不合格，终止生产" << endl;
            return;
        }

        // 2. 转发请求到真实工厂：执行核心生产
        realFactory->ProduceFurniture(furnitureType);

        // 3. 代理后置逻辑：质量检测
        QualityInspection(furnitureType);
    }

    // 析构函数：释放真实工厂资源
    ~FurnitureAgent() {
        delete realFactory;
        realFactory = nullptr;
    }
};

// 4. 客户端：家具品牌方（通过代理访问生产能力）
int main() {
    // 品牌方只与代理（代工厂）交互，无需感知真实工厂
    IFurnitureProducer* agent = new FurnitureAgent();

    // 品牌方下达生产指令：实木餐桌
    cout << "=== 品牌方下达生产指令：实木餐桌 ===" << endl;
    agent->ProduceFurniture("实木餐桌");

    // 品牌方下达生产指令：实木衣柜
    cout << "\n=== 品牌方下达生产指令：实木衣柜 ===" << endl;
    agent->ProduceFurniture("实木衣柜");

    // 释放代理资源
    delete agent;
    agent = nullptr;

    return 0;
}

四、代码说明

接口一致性保障 ：真实工厂和代工厂均继承自IFurnitureProducer接口，重写ProduceFurniture方法，确保品牌方（客户端）可通过统一接口调用生产能力，符合"里氏替换原则"。
代理的控制作用 ：代工厂在转发生产请求前执行CheckRawMaterial（原料检查），生产后执行QualityInspection（质量检测），这些辅助逻辑与真实生产逻辑分离，体现代理模式的核心价值。
资源管理：代理类内部持有真实工厂指针，在析构时释放资源，避免内存泄漏；客户端仅需管理代理对象，简化资源维护。

五、代理模式在家具生产中的扩展场景

基于上述代码可轻松扩展不同类型的代理，适配更复杂的生产需求：

虚拟代理：若真实工厂生产大型家具（如整体书柜）时初始化成本高，可在代理中延迟创建真实工厂，仅当首次收到生产指令时才初始化，减少资源浪费。
保护代理：为代理添加权限控制逻辑，仅允许品牌方指定的授权人员下达生产指令，防止未授权访问。
缓存代理：若品牌方频繁下单相同类型家具，代理可缓存真实工厂的生产参数（如尺寸、工艺），提高生产效率。