1、引言
在软件开发过程中,有些对象有时候会由于网络或其他的障碍,以至于不能够或者不能直接访问到这些对象,如果直接访问对象给系统带来不必要的复杂性,这时候可以在客户端和目标对象之间增加一层中间层,让代理对象代替目标对象,然后客户端只需要访问代理对象,由代理对象去帮我们去请求目标对象并返回结果给客户端,这样的一个解决思路就是今天要介绍的代理模式。下面我们一起来探讨一下代理模式。
2、代理模式详解
2.1 定义
代理模式(Proxy Pattern)
代理模式,为其它对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。换句话说就是给某一个对象提供一个代理,并由代理对象控制对原对象的引用。在一些情况下,一个客户端不想或者不能直接引用一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。例如电脑桌面的快捷方式就是一个代理对象,快捷方式是它所引用的程序的一个代理。
2.2 代理模式的分类
代理模式按照使用目的可以分为以下几种:
- 远程(Remote)代理:为一个位于不同的地址空间的对象提供一个局域代表对象。这个不同的地址空间可以是本电脑中,也可以在另一台电脑中。最典型的例子就是——客户端调用Web服务或WCF服务。
- 虚拟(Virtual)代理:根据需要创建一个资源消耗较大的对象,使得对象只在需要时才会被真正创建。
- Copy-on-Write代理:虚拟代理的一种,把复制(或者叫克隆)拖延到只有在客户端需要时,才真正采取行动。
- 保护(Protect or Access)代理:控制一个对象的访问,可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
- 防火墙(Firewall)代理:保护目标不让恶意用户接近。
- 智能引用(Smart Reference)代理:当一个对象被引用时,提供一些额外的操作,比如将对此对象调用的次数记录下来等。
- Cache代理:为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间,以便多个客户端可以处理这些结果。
在上面所有种类的代理模式中,虚拟代理、远程代理、智能引用代理和保护代理较为常见的代理模式。下面让我们具体看看代理模式的结构。
2.3 代理模式结构
下面是代理模式的类图,我们一起来看看!
通过上图我们不难发现,在代理模式中有三个角色:
- 抽象主题角色(Subject):声明了真实主题和代理主题的公共接口,这样一来在使用真实主题的任何地方都可以使用代理主题。
- 代理主题角色(Proxy):代理主题角色内部含有对真实主题的引用,从而可以操作真实主题对象;代理主题角色负责在需要的时候创建真实主题对象;代理角色通常在将客户端调用传递到真实主题之前或之后,都要执行一些其他的操作,而不是单纯地将调用传递给真实主题对象。
- 真实主题角色(RealSubject):定义了代理角色所代表的真实对象。
在实际开发过程中,我们在客户端添加服务引用的时候,在客户程序中会添加一些额外的类,在客户端生成的类扮演着代理主题角色,我们客户端也是直接调用这些代理角色来访问远程服务提供的操作。这个是远程代理的一个典型例子。
2.4类图实现
具体实现代码如下所示:
Subject类,声明了真实主题和代理主题的公共接口,这样一来在使用真实主题的任何地方都可以使用代理主题:
abstract public class Subject
{
public abstract void Request();
}
RealSubject类,定义了代理角色所代表的真实对象。
public class RealSubject : Subject
{
public override void Request()
{
Console.WriteLine("真实请求中...");
}
}
Proxy类,保存一个引用使得代理可以访问实体。并提供了一个与实体subject的接口相同的接口,这样代理就可以用来代替实体。
public class Proxy : Subject
{
RealSubject realSubject;
public override void Request()
{
if (realSubject == null)
{
realSubject = new RealSubject();
}
realSubject.Request();
}
}
测试一下:
Proxy proxy = new Proxy();
proxy.Request();
运行结果:
真实请求中...
2.5 C#举例
- 情景设定
下面以一个生活中的例子来解释下代理模式,在现实生活中,如果有同事出国或者朋友出国的情况下,我们经常会拖这位朋友帮忙带一些电子产品或化妆品等东西,这个场景中,出国的朋友就是一个代理,他(她)是他(她)朋友的一个代理,由于他朋友不能去国外买东西,他却可以,所以朋友们都托他帮忙带一些东西的。下面就以这个情景来实现下代理模式,具体代码如下(类图比较简单这里就不再画了):
// 抽象主题角色
public abstract class Person
{
public abstract void BuyProduct();
}
//真实主题角色
public class RealBuyPerson : Person
{
public override void BuyProduct()
{
Console.WriteLine("帮我买一个IPhone和一台苹果电脑");
}
}
// 代理角色
public class Friend : Person
{
// 引用真实主题实例
RealBuyPerson realSubject;
public override void BuyProduct()
{
Console.WriteLine("通过代理类访问真实实体对象的方法");
if (realSubject == null)
{
realSubject = new RealBuyPerson();
}
PreBuyProduct();
// 调用真实主题方法
realSubject.BuyProduct();
PostBuyProduct();
}
// 代理角色执行的一些操作
public void PreBuyProduct()
{
// 可能不知一个朋友叫这位朋友带东西,首先这位出国的朋友要对每一位朋友要带的东西列一个清单等
Console.WriteLine("我怕弄糊涂了,需要列一张清单,张三:要带相机,李四:要带Iphone...........");
}
// 买完东西之后,代理角色需要针对每位朋友需要的对买来的东西进行分类
public void PostBuyProduct()
{
Console.WriteLine("终于买完了,现在要对东西分一下,相机是张三的;Iphone是李四的..........");
}
}
测试一下:
// 创建一个代理对象并发出请求
Person proxy = new Friend();
proxy.BuyProduct();
Console.Read();
运行结果如下:
通过代理类访问真实实体对象的方法
我怕弄糊涂了,需要列一张清单,张三:要带相机,李四:要带Iphone...........
帮我买一个IPhone和一台苹果电脑
终于买完了,现在要对东西分一下,相机是张三的;Iphone是李四的..........
在上面的代码中都有相应的注释,这里也不多解释了。
3. 代理模式的优缺点
分析完代理模式之后,让我们看看这个模式的优缺点:
优点:
- 代理模式能够将调用用于真正被调用的对象隔离,在一定程度上降低了系统的耦合度;
- 代理对象在客户端和目标对象之间起到一个中介的作用,这样可以起到对目标对象的保护。代理对象可以在对目标对象发出请求之前进行一个额外的操作,例如权限检查等。
缺点:
- 由于在客户端和真实主题之间增加了一个代理对象,所以会造成请求的处理速度变慢
- 实现代理类也需要额外的工作,从而增加了系统的实现复杂度。
4. 应用举例(unity)
- 情景设定:
下面这个例子可能不是十分恰当,如有不适之处还望大家指正。游戏中通常有一种情况:可以玩家角色移动,一种是自己通过控制按钮实现,一种是自动寻路到达指定地点。我们就用这个例子,简单使用以下。 - 代码如下
Controller类,抽象主题:
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public abstract class Controller
{
public abstract void Move(GameObject obj);
}
Player类,实际主题
using UnityEngine;
public class Player : Controller
{
public override void Move(GameObject obj)
{
obj.transform.Translate(Vector3.up);
}
}
SysAutoController类,实际主题
using UnityEngine;
public class SysAutoController : Controller
{
public override void Move(GameObject obj)
{
obj.transform.Translate(Vector3.down);
}
}
Proxy类,代理主题
using UnityEngine;
public class Proxy : Controller
{
Controller controller;
public Proxy(Controller cn)
{
controller = cn;
}
public override void Move(GameObject obj)
{
if (controller != null)
{
controller.Move(obj);
OperateLog(controller.GetType().ToString()+"开始控制!");
}
}
private void OperateLog(string str)
{
GameObject txt;
txt = GameObject.Find("txt");
if (txt == null)
{
txt = new GameObject("txt");
txt.AddComponent<TextMesh>().text = str;
}
txt.transform.position = new Vector3(-10, 0,0);
txt.GetComponent<TextMesh>().text = str;
txt.GetComponent<TextMesh>().fontSize = 10;
txt.GetComponent<TextMesh>().color = Color.green;
}
}
测试:
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Test : MonoBehaviour
{
private GameObject obj;
Proxy proxy ;
void Start()
{
obj = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Sphere);
obj.transform.position = new Vector3(0, 0, 0);
}
void OnGUI()
{
if (GUI.Button(new Rect(100, 100, 100, 20), "系统自动"))
{
proxy = null;
proxy = new Proxy(new SysAutoController());
proxy.Move(obj);
}
if (GUI.Button(new Rect(100, 130, 100, 20), "玩家"))
{
proxy = null;
proxy = new Proxy(new Player());
proxy.Move(obj);
}
}
}
运行结果如下:
点击两个按钮即可控制小球的位置和日志。
5. 总结
到这里,代理模式的介绍就结束了,代理模式提供了对目标对象访问的代理。代理模式是结构型模式的一种。
6.unity工程下载
在文章的最后我们给出上述例子的工程下载链接,方便朋友们探讨交流!本次演示版本Unity5.6.3f1(64-bit),VS2015需要下载的朋友,请点击此处下载。
The End
好了,今天的分享就到这里,如有不足之处,还望大家及时指正,随时欢迎探讨交流!!!
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