结构型设计模式之代理模式【设计模式系列】

**结构型设计模式之代理模式**

在软件设计中，代理模式是一种常见的结构型设计模式。它通过引入一个中间对象来控制对目标对象的访问，以便在目标对象不在线或不可用时提供替代方案。

**什么是代理模式？**

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它为另一个对象提供一个中间对象以控制对这个对象的访问。代理模式可以用于缓存、加密、日志记录等功能。

**代理模式的优点**

1. **提高性能**:通过缓存或其他方式来减少目标对象的访问次数，从而提高系统的性能。
2. **提供安全性**:通过加密或其他方式来保护目标对象的数据和方法。
3. **实现日志记录**:通过代理模式可以轻松地实现对目标对象的操作日志记录。

**代理模式的缺点**

1. **增加了系统的复杂度**: 引入了一个中间对象，需要额外的维护成本。
2. **可能引起性能问题**: 如果代理模式过于复杂或使用不当，可能会导致系统的性能下降。

**代理模式的应用场景**

1. **缓存**: 当目标对象的访问频率较高时，可以通过代理模式来缓存结果，以减少对目标对象的访问次数。
2. **加密**: 当需要保护目标对象的数据和方法时，可以通过代理模式来实现加密功能。
3. **日志记录**: 当需要记录对目标对象的操作时，可以通过代理模式来实现日志记录功能。

**代理模式的代码示例**

###代理模式的基本结构

class Proxy:
 def __init__(self, target):
 self.target = target def request(self):
 # 执行代理逻辑 print("Proxy: Before. Target is being initialized.")
 self.target.request()
 print("Proxy: After. Target has been called.")

class RealSubject:
 def request(self):
 # 执行目标对象的逻辑 print("Real Subject: Handling the request.")

# 使用代理模式proxy = Proxy(RealSubject())
proxy.request()

class CacheProxy:
 def __init__(self, target):
 self.target = target self.cache = {}

 def request(self, key):
 # 检查缓存 if key in self.cache:
 return self.cache[key]
 else:
 result = self.target.request(key)
 self.cache[key] = result return resultclass RealSubject:
 def request(self, key):
 # 执行目标对象的逻辑 print(f"Real Subject: Handling the request for {key}.")
 return f"Result for {key}"

# 使用缓存代理模式proxy = CacheProxy(RealSubject())
print(proxy.request("key1"))
print(proxy.request("key2"))

class EncryptProxy:
 def __init__(self, target):
 self.target = target def request(self, data):
 # 加密数据 encrypted_data = self.encrypt(data)
 result = self.target.request(encrypted_data)
 return self.decrypt(result)

 def encrypt(self, data):
 # 执行加密逻辑 print("Encrypt Proxy: Encrypting the data.")
 return f"Encrypted {data}"

 def decrypt(self, encrypted_data):
 # 执行解密逻辑 print("Encrypt Proxy: Decrypting the data.")
 return f"Decrypted {encrypted_data}"

class RealSubject:
 def request(self, data):
 # 执行目标对象的逻辑 print(f"Real Subject: Handling the request for {data}.")
 return f"Result for {data}"

# 使用加密代理模式proxy = EncryptProxy(RealSubject())
print(proxy.request("key1"))

class LogProxy:
 def __init__(self, target):
 self.target = target def request(self, data):
 # 记录日志 print(f"Log Proxy: Recording the log for {data}.")
 result = self.target.request(data)
 return resultclass RealSubject:
 def request(self, data):
 # 执行目标对象的逻辑 print(f"Real Subject: Handling the request for {data}.")
 return f"Result for {data}"

# 使用日志记录代理模式proxy = LogProxy(RealSubject())
print(proxy.request("key1"))