C++设计模式课件15_Proxy_代理模式.pdf

### C++设计模式之代理模式详解 #### 一、引言 在软件开发过程中，设计模式作为一套被广泛接受的解决方案，为解决特定问题提供了一种标准的方法。本篇文章将聚焦于C++设计模式中的“代理模式”，通过深入剖析其原理、应用场景以及实现方式等方面，帮助读者更好地理解和掌握这一模式。 #### 二、代理模式简介 代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它在客户端与目标对象之间提供了一个代理对象。这个代理对象能够控制对目标对象的访问，并且可以添加额外的功能或操作。简而言之，代理模式的核心在于提供一个代理来控制对一个对象的访问。 #### 三、代理模式的基本结构 代理模式通常包含以下几种角色： 1. **Subject(主题接口)**：定义了RealSubject和Proxy共同的接口，使得在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy。 2. **RealSubject(真实主题)**：定义了代理所代表的真实对象。 3. **Proxy(代理)**：包含了对真实主题的引用，提供与真实主题相同的接口以代替真实主题。 #### 四、代理模式的优点 1. **职责清晰**：代理对象可以在不改变原有类的前提下，向系统中添加新的行为。 2. **高扩展性**：可以通过配置文件的方式改变代理对象来改变系统的行为。 3. **智能引用**：当需要改变引用时，可以只需要改变代理对象即可，而不需改变调用者代码。 4. **保护目标对象**：代理对象可以用于限制对目标对象的访问，例如权限控制等。 #### 五、代理模式的应用场景 1. **远程代理**：为了一个对象在不同的地址空间操作，可以为远程对象提供一个本地代理。 2. **虚拟代理**：如果需要创建一个资源消耗较大的对象，先创建一个消耗相对较小的对象来表示，真实对象只在需要时才会真正创建。 3. **缓存代理**：为一些开销大的对象提供一个外部的存储空间，以便提高性能。 4. **保护代理**：控制不同种类客户对真实对象的访问权限。 5. **同步代理**：为需要同步访问的对象提供一个代理。 #### 六、C++实现示例 假设我们有一个图形类`Graphic`，它是一个耗时较长的操作，我们需要为其创建一个代理类`GraphicProxy`。 ```cpp class Graphic { public: void draw() { // 复杂的绘图逻辑 } }; class GraphicProxy { private: Graphic* graphic; public: GraphicProxy() : graphic(nullptr) {} ~GraphicProxy() { if (graphic != nullptr) { delete graphic; } } void draw() { if (graphic == nullptr) { graphic = new Graphic(); } graphic->draw(); } }; ``` 在这个例子中，`GraphicProxy`是`Graphic`的代理，它延迟加载`Graphic`实例，直到第一次调用`draw()`方法时才创建`Graphic`对象。 #### 七、总结 代理模式通过引入代理对象来控制对真实对象的访问，不仅可以保护真实对象，还能在不影响客户端的情况下添加额外的功能。在实际开发中，代理模式的应用非常广泛，无论是远程代理、虚拟代理还是其他类型的代理，都能有效地提高系统的灵活性和可维护性。 通过本文的学习，相信读者已经对代理模式有了较为全面的理解。在未来的设计与开发过程中，合理地运用代理模式，可以有效提升软件架构的灵活性和扩展性。