描述：
代理模式是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理模式在不直接访问实际对象的情况下，提供了对目标对象的间接访问。通过引入一个代理对象来间接操作实际对象，可以在不改变实际对象代码的前提下，增加额外的功能操作。
示例
// 定义主题接口
public interface ISubject
{void Request();
}// 实现主题接口的具体类
public class RealSubject : ISubject
{public void Request(){Console.WriteLine("RealSubject:处理请求");}
}// 代理类，也实现主题接口
public class Proxy : ISubject
{private RealSubject _realSubject;public Proxy(RealSubject realSubject){this._realSubject = realSubject;}public void Request(){if (this.CheckAccess()){this._realSubject.Request();this.LogAccess();}}private bool CheckAccess(){Console.WriteLine("Proxy: 在发出真正的请求之前检查访问权限。");return true;}private void LogAccess(){Console.WriteLine("Proxy:记录请求的时间");}
}
用处
• 访问控制：代理可以控制对真实对象的访问权限。
• 延迟初始化：代理可以在需要时才创建真实对象。
• 日志记录：代理可以在调用真实对象的方法前后添加日志记录。
• 性能优化：代理可以缓存结果，减少对真实对象的调用次数。
优点
• 增加灵活性：代理可以在不修改真实对象的情况下增加额外的功能。
• 保护目标对象：代理可以控制对目标对象的访问。
• 简化接口：代理可以简化复杂的接口。
缺点
• 增加复杂性：引入代理增加了系统的复杂性。
• 性能开销：代理可能会带来额外的性能开销。
案例1：远程代理
场景描述：客户端应用程序需要与远程服务器上的对象进行交互。为了简化网络通信，使用代理模式来处理网络请求。
代码示例
using System;// 定义主题接口
public interface IRemoteService
{string GetData();
}// 远程服务的具体实现
public class RemoteService : IRemoteService
{public string GetData(){// 模拟从远程服务器获取数据return "来自远程服务器的数据";}
}// 远程代理
public class RemoteServiceProxy : IRemoteService
{private RemoteService _remoteService;public string GetData(){if (_remoteService == null){_remoteService = new RemoteService();}Console.WriteLine("远程代理：正在获取数据...");return _remoteService.GetData();}
}// 使用示例代码
public class Program
{public static void Main(){IRemoteService remoteService = new RemoteServiceProxy();string data = remoteService.GetData();Console.WriteLine(data);}
}
类图：
使用场景
• 分布式系统：客户端和服务器位于不同的物理位置，通过网络进行通信。
• 跨平台通信：客户端和服务器使用不同的编程语言或操作系统。
案例2：虚拟代理
场景描述：创建一个资源消耗较大的对象（如图像）时，使用代理模式来延迟对象的创建，直到真正需要时才创建。
代码示例
using System;// 定义主题接口
public interface IImage
{void Display();
}// 大型图像的具体实现
public class LargeImage : IImage
{private string _filename;public LargeImage(string filename){_filename = filename;LoadFromDisk(_filename);}private void LoadFromDisk(string filename){Console.WriteLine($"正在从磁盘加载 {_filename}");}public void Display(){Console.WriteLine($"正在显示 {_filename}");}
}// 虚拟代理
public class ImageProxy : IImage
{private string _filename;private LargeImage _image;public ImageProxy(string filename){_filename = filename;}public void Display(){if (_image == null){Console.WriteLine("虚拟代理：图像尚未加载，现在开始加载...");_image = new LargeImage(_filename);}_image.Display();}
}// 使用示例代码
public class Program
{public static void Main(){IImage image = new ImageProxy("example.jpg");// 图像尚未加载image.Display();// 图像已经加载image.Display();}
}
类图：
使用场景
• 大型文件加载：图像、视频等大型文件的加载。
• 数据库连接：延迟建立数据库连接，直到需要执行查询时才连接。
案例3：保护代理
场景描述：控制对敏感对象的访问权限，确保只有授权用户才能访问对象的方法。
代码示例
using System;// 定义主题接口
public interface IBankAccount
{void Deposit(int amount);void Withdraw(int amount);
}// 银行账户的具体实现
public class BankAccount : IBankAccount
{private int _balance;public void Deposit(int amount){_balance += amount;Console.WriteLine($"已存款 {amount}，当前余额为 {_balance}");}public void Withdraw(int amount){if (_balance >= amount){_balance -= amount;Console.WriteLine($"已取款 {amount}，当前余额为 {_balance}");}else{Console.WriteLine("余额不足");}}
}// 保护代理
public class BankAccountProxy : IBankAccount
{private BankAccount _bankAccount;private bool _isAdmin;public BankAccountProxy(BankAccount bankAccount, bool isAdmin){_bankAccount = bankAccount;_isAdmin = isAdmin;}public void Deposit(int amount){_bankAccount.Deposit(amount);}public void Withdraw(int amount){if (_isAdmin){_bankAccount.Withdraw(amount);}else{Console.WriteLine("访问被拒绝：只有管理员才能取款");}}
}// 使用示例代码
public class Program
{public static void Main(){IBankAccount bankAccount = new BankAccount();IBankAccount adminProxy = new BankAccountProxy(bankAccount, isAdmin: true);IBankAccount userProxy = new BankAccountProxy(bankAccount, isAdmin: false);adminProxy.Deposit(1000);adminProxy.Withdraw(500); // 管理员可以取款userProxy.Deposit(200);userProxy.Withdraw(100); // 普通用户无法取款}
}
类图：
使用场景
• 权限控制：银行账户、文件系统等需要严格权限控制的系统。
• 安全访问：防止未授权用户访问敏感数据。