代理模式 | 大話設計模式

引子：替朋友代送禮物#

戴勵高中時喜歡同班的嬌嬌，但他不直接表白，而是說「我幫好朋友卓賈易代送禮物」——芭比娃娃、鮮花、巧克力，全都假借「卓賈易」的名義送出。最後嬌嬌反過來告白：「我願意和你做朋友！」。事實上，根本沒有卓賈易這個人。

戴勵就是「卓賈易」的代理人——這正是代理模式的生活對應。

第一版：沒有代理的程式#

讓「追求者」直接送禮給「被追求者」：

class SchoolGirl { public string Name { get; set; } }

class Pursuit
{
    SchoolGirl mm;
    public Pursuit(SchoolGirl mm) { this.mm = mm; }
    public void GiveDolls()      { Console.WriteLine($"{mm.Name} 送你洋娃娃"); }
    public void GiveFlowers()    { Console.WriteLine($"{mm.Name} 送你鮮花"); }
    public void GiveChocolate()  { Console.WriteLine($"{mm.Name} 送你巧克力"); }
}

嬌嬌並不認識卓賈易。這樣寫等於追求者親自送禮，與故事不符。

第二版：只有代理的程式#

把 Pursuit 改成 Proxy：

class Proxy
{
    SchoolGirl mm;
    public Proxy(SchoolGirl mm) { this.mm = mm; }
    public void GiveDolls() { ... }
}

這變成「禮物是戴勵送的」——但事實是禮物是卓賈易買的，戴勵只是代送。

第三版：符合實際的代碼#

真正的代理：被代理的人（Pursuit）和代理人（Proxy）都實作相同的介面，因此 Proxy 可以替代 Pursuit。

interface GiveGift
{
    void GiveDolls();
    void GiveFlowers();
    void GiveChocolate();
}

class Pursuit : GiveGift
{
    SchoolGirl mm;
    public Pursuit(SchoolGirl mm) { this.mm = mm; }
    public void GiveDolls() { ... }
    public void GiveFlowers() { ... }
    public void GiveChocolate() { ... }
}

class Proxy : GiveGift
{
    Pursuit gg;
    public Proxy(SchoolGirl mm) { gg = new Pursuit(mm); }
    public void GiveDolls()     => gg.GiveDolls();
    public void GiveFlowers()   => gg.GiveFlowers();
    public void GiveChocolate() => gg.GiveChocolate();
}

客戶端：

SchoolGirl jiaojiao = new SchoolGirl { Name = "嬌嬌" };
Proxy daili = new Proxy(jiaojiao);
daili.GiveDolls();
daili.GiveFlowers();
daili.GiveChocolate();

嬌嬌不認識追求她的人，卻可以透過代理人收到禮物。

代理模式#

代理模式（Proxy Pattern）：為其他物件提供一種代理以控制對這個物件的訪問。[DP]

結構#

Subject：定義 RealSubject 與 Proxy 的共用介面，使得任何可使用 RealSubject 的地方都能換成 Proxy
RealSubject：定義 Proxy 所代表的真實實體
Proxy：保存一個對 RealSubject 的引用，並提供與 Subject 相同的介面，因此可替代真實實體

classDiagram
    class Subject {
        <<abstract>>
        +Request()
    }
    class RealSubject {
        +Request()
    }
    class Proxy {
        -RealSubject realSubject
        +Request()
    }
    class Client
    Subject <|-- RealSubject
    Subject <|-- Proxy
    Proxy o--> RealSubject
    Client ..> Subject

abstract class Subject
{
    public abstract void Request();
}

class RealSubject : Subject
{
    public override void Request() => Console.WriteLine("真實的請求");
}

class Proxy : Subject
{
    RealSubject realSubject;
    public override void Request()
    {
        if (realSubject == null) realSubject = new RealSubject();
        realSubject.Request();
    }
}

代理模式的應用#

1. 遠端代理（Remote Proxy）#

為一個物件在不同地址空間提供局部代表，以隱藏物件存在於不同地址空間的事實。[DP]

例如 .NET 中的 WebService：在專案加入 Web Reference 時，會自動產生 WebReference 資料夾與檔案——這些就是代理。客戶端呼叫代理即可解決遠端訪問的問題。

2. 虛擬代理（Virtual Proxy）#

根據需要建立開銷很大的物件，透過它來存放實例化需要很長時間的真實物件。[DP]

例如打開一個有大量文字與圖片的 HTML 網頁：

文字立即顯示
圖片框先用虛擬代理替代，逐張下載完成後再呈現

3. 安全代理（Protection Proxy）#

用來控制真實物件訪問時的權限[DP]。一般用於物件應有不同訪問權限的情境。

4. 智慧引用（Smart Reference）#

當呼叫真實物件時，代理處理一些額外事務[DP]：

計算真實物件的引用次數，當沒有引用時自動釋放
第一次引用持久物件時將它載入記憶體
訪問實際物件前檢查是否已被鎖定

本章小結#

代理模式其實就是在訪問物件時引入一定程度的間接性，因為這種間接性，可以附加多種用途。
說白了，代理就是真實物件的代表。