深入解析：4.7 PROXY（代理）模式的对象结构型设计

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大家好,今天小编来为大家解答以下的问题，关于深入解析：4.7 PROXY（代理）模式的对象结构型设计，这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

3 动机

对对象进行访问控制的原因之一是仅在实际需要时创建并初始化它。让我们考虑一个可以在文档中嵌入图形对象的文档编辑器。有些图形对象的创建成本很高。但是打开文档必须要快，所以我们应该避免在打开文档时一次性创建所有昂贵的对象。由于并非所有这些对象同时在文档中可见，因此无需同时创建它们。

此限制意味着应根据需要创建昂贵的对象，这在图像变得可见时发生。但是我们用什么来替换文档中的这个图像呢？我们如何隐藏图像是按需创建的事实，以免使编辑器的实现变得复杂？例如，此优化不应影响绘图和格式化代码。

解决这个问题的方法是使用另一个对象，即Image Proxy，它可以替换图像对象，并负责在需要时实例化该图像对象。

图片.png

仅当文档编辑器激活图像代理的绘制操作以显示图像时，图像代理才会创建实际图像。 Proxy 将后续请求直接转发到该图像对象。所以创建了这个图像之后，就必须有这个图像的引用。

我们假设图像存储在单独的文件中。这样我们就可以使用文件名作为对实际对象的引用。代理还存储图像的范围，即其长度和宽度。有了图像大小，代理就可以响应格式化程序对图像大小的请求，而无需实际实例化图像。

下面的类图更详细地说明了这个示例。

image.png 文档编辑器通过抽象Graphic 类定义的接口访问嵌入图像。 ImageProxy是一个按需创建图像的类。 ImageProxy 将文件名保存为指向磁盘上图像文件的指针。文件名作为参数传递给ImageProxy 构造函数。

ImageProxy 还存储图像的边界框和对真实Image 实例的引用，该引用在代理实例化真实图像之前才有效。 Draw 操作必须确保在向图像转发请求之前图像已被实例化。 GetExtent 操作仅在实例化图像后才将请求传递给图像，否则，ImageProxy 将返回其存储的图像尺寸。

4 适用性

当您需要用更通用和复杂的对象指针替换简单指针时，请使用代理模式。以下是一些常见的可以使用Proxy模式的情况：

1 远程代理提供不同地址空间中对象的本地表示。 2. Virtual Proxy根据需要创建昂贵的对象； 3、Protection Proxy控制对原始对象的访问； 4.智能引用代替了简单的指针，在访问对象时执行一些操作。附加操作。统计对实际对象的引用，以便在没有对象引用时能够自动释放；当第一次引用持久对象时将其加载到内存中；在访问实际对象之前检查它是否已被锁定，以确保其他对象无法更改它。

5 结构

图像.png

下面是运行时一种可能的代理结构的对象图：

image.png

6 参与者

代理（ImageProxy）

—— 保存引用，以便代理可以访问该实体。如果RealSubject和Subject的接口相同，Proxy就会引用Subject。

—— 提供与Subject接口相同的接口，以便可以使用代理代替实体；

—— 控制对实体的访问，并可能负责创建和删除它主题（图）

—— 定义RealSubject和Proxy的公共接口，这样只要使用RealSubject的地方就可以使用Proxy；真实主题（图像）

——定义了Proxy所代表的实体。

7 协作

代理根据其类型在适当的时间将请求转发到RealSubject。

8 效果

代理模式在访问对象时引入了一定程度的间接性。根据代理的类型，附加间接有多种用途：

1 Remote Porxy 可以隐藏对象存在于不同地址空间的事实； 2 Virtual Proxy可以进行优化，比如根据请求创建对象； 3 保护代理和智能引用都允许在访问对象时进行一些额外的内务处理。 Porxy 模式还可以向用户隐藏另一种名为Copy-On-Write 的优化，该优化与按需创建对象有关。复制大型且复杂的对象是一项昂贵的操作。如果根本不修改副本，则开销是不必要的。通过使用代理来延迟这个复制过程，我们可以确保对象仅在被修改时才被复制。

实现写时复制时必须对实体进行引用计数，并且复制代理仅增加引用计数。只有当用户请求修改实体的操作时，代理才会真正复制它。在这种情况下，代理还必须减少实体的引用计数。当引用数为零时，该实体将被删除。

Copy-On-Write 可以显着降低复制大型实体的成本。