代理模式 (Proxy Pattern)

代理模式 (Proxy Pattern)

意图：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

基础组件

• Subject (主题接口)：定义RealSubject和Proxy的公共接口
• RealSubject (真实主题)：定义Proxy所代表的实体
• Proxy (代理)：保存一个引用使得代理可以访问实体

继承/实现关系

Subject <|-- RealSubject
Subject <|-- Proxy
Proxy --> RealSubject (组合关系)

应用场景

• 远程代理：为不同地址空间的对象提供代理
• 虚拟代理：根据需要创建开销大的对象
• 保护代理：控制对原始对象的访问权限
• 智能引用：在访问对象时执行附加操作

C++ 实现（敏感文件访问控制）

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

/*
* 代理模式
* 意图：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
* 基础组件:
* - Subject (主题接口)：定义RealSubject和Proxy的公共接口
* - RealSubject (真实主题)：定义Proxy所代表的实体
* - Proxy (代理)：保存一个引用使得代理可以访问实体
* 继承/实现关系:
* RealSubject和Proxy都实现了Subject接口。
* Proxy持有RealSubject的引用，并在需要时调用其方法。
* 
* 代理模式与装饰器模式的区别：
* 代理模式通常在代理类中创建被代理的对象（或者由外部传入），而装饰器模式通常由外部传入被装饰对象（然后层层包装）。
* 代理模式："控制访问" - 我是对象的门卫，决定你是否能访问以及如何访问
* 装饰器模式："增强功能" - 我是对象的装扮师，给它穿上各种功能外衣
*/

// 主题接口：文件访问
class FileAccess {
public:
    virtual void readFile(const std::string& filename) = 0;
    virtual ~FileAccess() = default;
};

// 真实主题：文件系统访问
class RealFileAccess : public FileAccess {
public:
    void readFile(const std::string& filename) override {
        std::cout << "Reading file: " << filename << "\n";
        // 实际文件读取操作
    }
};

// 代理：访问控制代理（通过继承接口并保存一个真实主题的引用来实现）
class AccessControlProxy : public FileAccess {
public:
    AccessControlProxy(const std::string& user) : user_(user) {}

    void readFile(const std::string& filename) override {
        if (checkAccess()) {
            // 延迟初始化真实对象
            if (!realAccess_) {
                realAccess_ = std::make_unique<RealFileAccess>();
            }
            realAccess_->readFile(filename);
        }
        else {
            std::cout << "Access denied to " << user_ << " for file " << filename << "\n";
        }
    }

private:
    bool checkAccess() const {
        // 简单的访问控制逻辑
        return user_ == "admin";
    }

    std::string user_;
    std::unique_ptr<FileAccess> realAccess_;
};

void ProxyPattern()
{
	std::cout << std::string(13, '-') << " Proxy Pattern " << std::string(13, '-') << "\n";

	// 创建代理对象
	AccessControlProxy adminProxy("admin");
	adminProxy.readFile("secret.txt");  // 允许访问

	AccessControlProxy guestProxy("guest");
	guestProxy.readFile("secret.txt");  // 拒绝访问

	RealFileAccess publicAccess;
	publicAccess.readFile("public.txt");  // 直接访问真实对象，不受代理控制
}

组件对应关系

• FileAccess → 主题接口
• RealFileAccess → 真实主题
• AccessControlProxy → 代理