代理模式（Proxy Pattern）

概念

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个代理对象，充当了客户端和实际对象之间的中介。代理模式允许通过代理对象控制对实际对象的访问，并在访问时添加额外的功能。

思想

代理模式的核心思想是在访问对象之前和之后进行一些额外的操作，而不需要直接访问实际对象。代理模式可以用于实现延迟加载、权限控制、缓存等功能。

角色

1. Client（客户端）：客户端通过代理对象来访问实际对象。
2. Subject（抽象主题）：定义了实际对象和代理对象的共同接口。
3. RealSubject（实际主题）：实现了抽象主题接口，是客户端真正需要访问的对象。
4. Proxy（代理）：实现了抽象主题接口，并持有一个实际主题对象的引用。代理对象在访问实际主题之前或之后可以执行一些额外的操作。

优点

• 可以实现对客户端透明，客户端无需知道实际对象的存在。
• 可以控制对实际对象的访问，提供额外的功能，如权限验证、缓存等。
• 可以实现延迟加载，只有在真正需要时才创建实际对象。
• 可以对实际对象进行保护，防止非法访问。

缺点

• 增加了系统复杂性，引入了额外的类和接口。
• 可能会导致请求的处理速度变慢，因为需要通过代理对象来访问实际对象。

类图

以下是代理模式的类图，使用PlantUML绘制：

@startuml

class Client {
    +request()
}

interface Subject {
    +request()
}

class RealSubject {
    +request()
}

class Proxy {
    -realSubject: RealSubject
    +request()
}

note left of Client::request
    proxy.request();
@enduml

示例代码

下面是一个使用C++实现的简单代理模式示例：

#include <iostream>

// Subject（抽象主题）
class Subject {
public:
    virtual void request() = 0;
};

// RealSubject（实际主题）
class RealSubject : public Subject {
public:
    void request() override {
        std::cout << "RealSubject: Handling request." << std::endl;
    }
};

// Proxy（代理）
class Proxy : public Subject {
private:
    RealSubject* realSubject;

public:
    Proxy() {
        realSubject = new RealSubject();
    }

    ~Proxy() {
        delete realSubject;
    }

    void request() override {
        std::cout << "Proxy: Pre-processing request." << std::endl;
        realSubject->request();
        std::cout << "Proxy: Post-processing request." << std::endl;
    }
};

int main() {
    Subject* proxy = new Proxy();
    proxy->request();
    delete proxy;

    return 0;
}

代码运行结果：

Proxy: Pre-processing request.
RealSubject: Handling request.
Proxy: Post-processing request.

示例代码中，客户端（Client）通过代理对象（Proxy）来访问实际对象（RealSubject）。在代理对象的request()方法中，会在访问实际对象之前进行预处理，输出"Proxy: Pre-processing request."；然后调用实际对象的request()方法，输出"RealSubject: Handling request."；最后在访问实际对象之后进行后处理，输出"Proxy: Post-processing request."。这样，通过代理对象，实现了在访问实际对象前后添加额外功能的目的。