C++ 设计模式之代理模式

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【简介】什么是代理模式

????????代理模式?Proxy Pattern?是?种结构型设计模式，?于控制对其他对象的访问。在代理模式中，允许?个对象（代理）充当另?个对象（真实对象）的接?，以控制对这个对象的访问。通常?于在访问某个对象时引??些间接层(中介的作?)，这样可以在访问对象时添加额外的控制逻辑，?如限制访问权限，延迟加载。
?????????如说有?个?件加载的场景，为了避免直接访问“?件”对象，我们可以新增?个代理对象，代理对象中有?个对“?件对象”的引?，在代理对象的 load ?法中，可以在访问真实的?件对象之前进??些操作，?如权限检查，然后调?真实?件对象的 load ?法，最后在访问真实对象后进?其他操作，?如记录访问?志。

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【基本结构】

代理模式的主要??有：

• Subject（抽象主题）： 抽象类，通过接?或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务?法。
• RealSubject（真实主题）：定义了Proxy所代表的真实对象，是客户端最终要访问的对象。
• Proxy（代理）：包含?个引?，该引?可以是RealSubject的实例，控制对RealSubject的访问，并可能负责创建和删除RealSubject的实例。

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【实现方式】

????????代理模式的基本实现分为以下?个步骤：(以Java代码做示例)

1. 定义抽象主题, ?般是接?或者抽象类，声明真实主题和代理对象实现的业务?法。

// 1. 定义抽象主题
interface Subject {
    void request();
}

2.定义真实主题，实现抽象主题中的具体业务
?

// 2. 定义真实主题
class RealSubject implements Subject {
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("RealSubject handles the request.");
    }
}

3.定义代理类，包含对RealSubject 的引?，并提供和真实主题相同的接?，这样代理就可以替代真实主题，并对真实主题进?功能扩展。

// 3. 定义代理
class Proxy implements Subject {
    // 包含?个引?
    private RealSubject realSubject;

    @Override
    public void request() {
    // 在访问真实主题之前可以添加额外的逻辑
        if (realSubject == null) {
            realSubject = new RealSubject();
        }
    // 调?真实主题的?法
        realSubject.request();

    // 在访问真实主题之后可以添加额外的逻辑
    }
}

4.客户端使?代理

// 4. 客户端使?代理
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使?代理
        Subject proxy = new Proxy();
        proxy.request();
    }
}

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【使用场景】

????????代理模式可以控制客户端对真实对象的访问，从?限制某些客户端的访问权限，此外代理模式还常?在访问真实对象之前或之后执??些额外的操作（?如记录?志），对功能进?扩展。
????????以上特性决定了代理模式在以下?个场景中有着?泛的应?：

• 虚拟代理：当?个对象的创建和初始化?较昂贵时，可以使?虚拟代理，虚拟代理可以延迟对象的实际创建和初始化，只有在需要时才真正创建并初始化对象。
• 安全代理：安全代理可以根据访问者的权限决定是否允许访问真实对象的?法。

????????但是代理模式涉及到多个对象之间的交互，引?代理模式会增加系统的复杂性，在需要频繁访问真实对象时，还可能会有?些性能问题。
????????代理模式在许多?具和库中也有应?：

• Spring 框架的 AOP 模块使?了代理模式来实现切?编程。通过代理，Spring 能够在?标对象的?法执?前、执?后或抛出异常时插?切?逻辑，?不需要修改原始代码。
• Java 提供了动态代理机制，允许在运?时?成代理类。
• Android中的Glide框架使?了代理模式来实现图?的延迟加载。

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【扩展】代理模式和适配器模式有什么区别

????????代理模式的主要?的是控制对对象的访问。通常?于在访问真实对象时引??些额外的控制逻辑，如权限控制、延迟加载等。
????????适配器模式的主要?的是使接?不兼容的对象能够协同?作。适配器模式允许将?个类的接?转换成另?个类的接?，使得不同接?的类可以协同?作。

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【C++ 编码部分】

1. 题目描述

????????小明想要购买一套房子，他决定寻求一家房屋中介来帮助他找到一个面积超过100平方米的房子，只有符合条件的房子才会被传递给小明查看。

2. 输入描述

????????第一行是一个整数 N（1 ≤ N ≤ 100），表示可供查看的房子的数量。接下来的 N 行，每行包含一个整数，表示对应房子的房屋面积。

3. 输出描述

????????对于每个房子，输出一行，表示是否符合购房条件。如果房屋面积超过100平方米，输出 "YES"；否则输出 "NO"。

4. C++编码实例

/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file ProxyMode.hpp
* @brief 代理模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/10
*/

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

// 抽象主题 -- 买房子的人 和 其代理类的 基类 实现业务方法
class AbstractHome
{
public:
    virtual void BuyInfo() = 0; 
};

// 真实主题 -- 买房子的类
class HomeBuyer : public AbstractHome
{
public:
    void BuyInfo() override{
        std::cout << "YES" << endl;
    }
};

// 【！代理类】 真实类的行为全权由代理类代替
class HomeProxy : public AbstractHome
{
 // 包含真实类的实例化对象
private:
    HomeBuyer *_homeBuyer = nullptr;

// 在创建代理类时 一并创建真实类
public:
    HomeProxy(){
        if(_homeBuyer == nullptr) {
            _homeBuyer = new HomeBuyer();
        }
    }
// 将真实类的各个需求属性放置在代理类种
private:
    int _areaSize = 0;
// 重写真实类的各个行为
public:
    // 一种方法是可以将 判断属性加至代理者的私有属性种 另一种是将其作为参数传入进去
    void SetAreaSize(int size){
        this->_areaSize = size;
    }
    void BuyInfo() override{
        if(_areaSize > 100) _homeBuyer->BuyInfo();
        else std::cout << "NO" << endl;
    }
};

// 客户端代码
int main()
{
    // 输入的房子数量
    int homeNum = 0;
    std::cin >> homeNum;
    
    // 创建代理类
    AbstractHome *buyerAbstractProxy = new HomeProxy();
    
    // 设置代理类 将抽象类向下类型转换
    HomeProxy *homeProxy = dynamic_cast<HomeProxy *>(buyerAbstractProxy);
        
    for(int i = 0; i < homeNum; i++)
    {
        // 房子的面积大小 -- 需要告知给代理 让其做逻辑判断
        int areaSize = 0;
        std::cin >> areaSize;
        
        homeProxy->SetAreaSize(areaSize);
        
        // 开始进行逻辑判断
        homeProxy->BuyInfo();
    }
    
    delete buyerAbstractProxy;
    buyerAbstractProxy = nullptr;
    
    return 0;
}

......

To be continued.