代理模式（Proxy）

1. 模式定义

代理模式是一种结构型设计模式，通过创建一个代理对象来控制对原始对象的访问。代理类与原始类实现相同的接口，客户端通过代理间接操作原始对象，常用于访问控制、延迟加载、日志记录等场景。

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2. 模式结构

• Subject（抽象主题）: 定义真实对象和代理的公共接口。
• RealSubject（真实主题）: 实际执行业务逻辑的对象。
• Proxy（代理）: 持有对真实主题的引用，控制访问并增强功能。

// 抽象主题
public interface ISubject
{
    void Request();
}

// 真实主题
public class RealSubject : ISubject
{
    public void Request()
    {
        Console.WriteLine("RealSubject: Handling request.");
    }
}

// 代理
public class Proxy : ISubject
{
    private RealSubject _realSubject;

    public void Request()
    {
        if (_realSubject == null)
            _realSubject = new RealSubject();

        PreRequest();
        _realSubject.Request();
        PostRequest();
    }

    private void PreRequest() => Console.WriteLine("Proxy: Preparing request.");
    private void PostRequest() => Console.WriteLine("Proxy: Cleaning up after request.");
}

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3. 代理类型及适用场景

1. 虚拟代理: 延迟加载大对象（如图片、文件）。
2. 保护代理: 控制访问权限（如权限验证）。
3. 远程代理: 跨网络访问对象（如Web服务）。
4. 日志代理: 记录操作日志。
5. 缓存代理: 缓存结果提升性能。

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4. .NET Core 示例：保护代理

场景描述

实现一个文件查看服务，代理类检查用户权限后允许访问敏感文件。

代码实现

步骤1：定义抽象主题和真实主题

// 文件服务接口
public interface IFileViewer
{
    void ViewFile(string fileName);
}

// 真实文件服务
public class FileService : IFileViewer
{
    public void ViewFile(string fileName)
    {
        Console.WriteLine($"Displaying file: {fileName}");
    }
}

步骤2：实现保护代理

public class FileServiceProxy : IFileViewer
{
    private readonly FileService _fileService;
    private readonly string _userRole;

    public FileServiceProxy(string userRole)
    {
        _fileService = new FileService();
        _userRole = userRole;
    }

    public void ViewFile(string fileName)
    {
        if (CheckAccess())
            _fileService.ViewFile(fileName);
        else
            Console.WriteLine("Access denied: Insufficient privileges.");
    }

    private bool CheckAccess() => _userRole == "Admin";
}

步骤3：客户端调用

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 普通用户尝试访问
        IFileViewer userProxy = new FileServiceProxy("User");
        userProxy.ViewFile("secret.txt");  // 输出：Access denied

        // 管理员访问
        IFileViewer adminProxy = new FileServiceProxy("Admin");
        adminProxy.ViewFile("secret.txt"); // 输出：Displaying file: secret.txt
    }
}

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5. 在 .NET Core 中使用依赖注入

通过依赖注入透明地使用代理。

// Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddScoped<IFileViewer>(provider => 
        new FileServiceProxy("Admin"));  // 根据上下文动态设置用户角色
}

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6. 代理模式 vs 装饰器模式

• 代理模式: 控制访问，通常预先确定关系。
• 装饰器模式: 动态添加功能，通过递归嵌套增强对象。

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7. 优缺点分析

• 优点:
  • 职责分离，符合单一职责原则。
  • 保护真实对象，增强安全性。
  • 灵活扩展功能（如日志、缓存）。
• 缺点:
  • 可能增加系统复杂性。
  • 代理调用可能引入延迟。

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8. 应用场景

• 需要延迟加载资源时（如EF Core的延迟加载）。
• 添加访问控制（如ASP.NET Core中间件）。
• 记录方法执行日志或审计。
• 为远程服务提供本地代表（如gRPC客户端）。

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总结

代理模式通过中间层控制对象访问，是实现系统扩展性和安全性的重要工具。在.NET Core中，结合依赖注入可优雅地集成代理，实现权限控制、缓存等横切关注点。