C#設計模式-代理模式（Proxy Pattern）

引言

在我們的生活中，經常會遇到需要什麼東西，但是自己又不是很友善或者對方不是很友善，則就需要中間的一個代理人去解決。例如代購。

在軟體開發中，也會遇到這樣的問題。有些對象有時候會由于網絡或其他的障礙，以至于不能夠或者不能直接通路到這些對象，如果直接通路對象給系統帶來不必要的複雜性，這時候可以在用戶端和目标對象之間增加一層中間層，讓代理對象代替目标對象，然後用戶端隻需要通路代理對象，由代理對象去幫我們去請求目标對象并傳回結果給用戶端，這樣的一個解決思路就是今天要介紹的代理模式。

概念

代理是一種結構型設計模式，讓你能提供真實服務對象的替代品給用戶端使用。代理接收用戶端的請求并進行一些處理（通路控制和緩存等），然後再将請求傳遞給服務對象。

代理對象擁有和服務對象相同的接口，這使得當其被傳遞給用戶端時可與真實對象互換。

結構圖

代理模式所涉及的角色有三個：

抽象主題角色（Person）：聲明了真實主題和代理主題的公共接口，這樣一來在使用真實主題的任何地方都可以使用代理主題。

代理主題角色（Friend）：代理主題角色内部含有對真實主題的引用，進而可以操作真實主題對象；代理主題角色負責在需要的時候建立真實主題對象；代理角色通常在将用戶端調用傳遞到真實主題之前或之後，都要執行一些其他的操作，而不是單純地将調用傳遞給真實主題對象。例如這裡的PreBuyProduct和PostBuyProduct方法就是代理主題角色所執行的其他操作。

真實主題角色（RealBuyPerson）：定義了代理角色所代表的真是對象。

實作

例如項目A的PM需要購買一個測試工具，但是測試工具的營運商在國外，自己過去不是很友善，是以需要找一個代理商幫助自己去購買。

下面就實作此購買的例子：

using System;


namespace Proxy
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            ProgramManagement PM = new ProgramManagement();
            PM.BuyToolName = "Bug管理工具";
            PM.BuyTestTool();

            ProxyBuyTestTool Tynam = new ProxyBuyTestTool(PM);
            Tynam.BuyTestTool();


            Console.ReadKey();
        }
    }

    public interface ITestTool
    {
        void BuyTestTool();
    }

    public class ProgramManagement : ITestTool
    {

        public string BuyToolName;
        public void BuyTestTool()
        {
            Console.WriteLine($"項目A需要找一個代理商購買國外的一款{this.BuyToolName}的測試工具");
        }
    }

    public class ProxyBuyTestTool : ITestTool
    {
        private ProgramManagement _pm;

        public ProxyBuyTestTool(ProgramManagement pm)
        {
            this._pm = pm;
        }

        public void BuyTestTool()
        {
            Console.WriteLine($"幫助項目A購買測試工具{this._pm.BuyToolName}成功");
        }

    }

}

運作後結果

項目A需要找一個代理商購買國外的一款Bug管理工具的測試工具
幫助項目A購買測試工具Bug管理工具成功

使用場景

當無法或不想直接引用某個對象或通路某個對象存在困難時，可以通過代理對象來間接通路。使用代理模式主要有兩個目的：一是保護目标對象，二是增強目标對象。

由于代理模式有許多分類，應用場景又适于多種情況：

遠端代理，這種方式通常是為了隐藏目标對象存在于不同位址空間的事實，友善用戶端通路。例如，使用者申請某些網盤空間時，會在使用者的檔案系統中建立一個虛拟的硬碟，使用者通路虛拟硬碟時實際通路的是網盤空間。
虛拟代理，這種方式通常用于要建立的目标對象開銷很大時。例如，下載下傳一幅很大的圖像需要很長時間，因某種計算比較複雜而短時間無法完成，這時可以先用小比例的虛拟代理替換真實的對象，消除使用者對伺服器慢的感覺。
安全代理，這種方式通常用于控制不同種類客戶對真實對象的通路權限。
智能指引，主要用于調用目标對象時，代理附加一些額外的處理功能。例如，增加計算真實對象的引用次數的功能，這樣當該對象沒有被引用時，就可以自動釋放它。
延遲加載，指為了提高系統的性能，延遲對目标的加載。例如，Hibernate 中就存在屬性的延遲加載和關聯表的延時加載。

優缺點

優點：

代理模式在用戶端與目标對象之間起到一個中介作用和保護目标對象的作用。
代理對象可以擴充目标對象的功能。
代理模式能将用戶端與目标對象分離，在一定程度上降低了系統的耦合度，增加了程式的可擴充性。

缺點：

代理模式會造成系統設計中類的數量增加。
在用戶端和目标對象之間增加一個代理對象，會造成請求處理速度變慢。
增加了系統的複雜度。