设计模式(012)结构型之代理模式

        代理模式是通过创建一个代理对象，来控制对另一个对象的访问。代理对象和被代理对象实现了相同的接口，因此对客户端而言，它们是可以互换的。客户端通过调用代理对象的方法来访问被代理对象，代理对象可以在调用被代理对象之前或之后执行一些额外的操作，比如记录日志、实现缓存等。
        代理模式通常用于以下场景：
远程代理：客户端通过代理对象访问远程的对象，代理对象将请求发送到远程对象，并将结果返回给客户端。
虚拟代理：在客户端访问一个复杂对象时，代理对象可以先返回一个占位符，等到真正需要使用时再创建真实的对象，以节省资源。
安全代理：代理对象可以控制客户端对被代理对象的访问，比如限制访问权限。        

1、场景设计

实现场景：Image 接口定义了 display() 方法，RealImage 类实现了 Image 接口，并在其构造函数中加载了指定的文件。ProxyImage 类也实现了 Image 接口，并在其 display() 方法中判断实际的 RealImage 对象是否已经创建。如果没有创建，则创建一个新的 RealImage 对象，并调用其 display() 方法；如果已经创建，则直接调用 RealImage 对象的 display() 方法。通过使用代理模式，在实际对象创建之前对其进行延迟加载，从而提高应用程序的性能。

2、C++实现

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// Subject 接口
class Image {
    public:
        virtual void display() = 0;
};

// RealSubject 类
class RealImage : public Image {
    public:
        RealImage(std::string file_name) : m_file_name(file_name) {loadFromDisk(file_name);}

        void display() override {
            std::cout << "Displaying " << m_file_name << std::endl;
        }

        void loadFromDisk(std::string file_name){
            std::cout << "Loading " << file_name << std::endl;
        }

    private:
        std::string m_file_name;
};

// Proxy 类
class ProxyImage : public Image {

    public:
        ProxyImage(std::string file_name) : m_file_name(file_name) {}

    void display() override {
        if(real_image_ == NULL){
            real_image_ = new RealImage(m_file_name);
        }
        real_image_->display();
    }

    private:
        RealImage* real_image_ = NULL;
        std::string m_file_name;
};

int main() {
    Image* image = new ProxyImage("test.jpg");
    // 第一次访问，实际的 Image 对象还没有创建
    image->display();
    // 第二次访问，实际的 Image 对象已经创建了，因此不会再次加载
    image->display();
    delete image;
    return 0;
}

 3、Java实现

package structuralpattern.proxy;

// Subject 接口
interface Image {
    void display();
}

// RealSubject 类
class RealImage implements Image {
    private String fileName;

    public RealImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
        loadFromDisk(fileName);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying " + fileName);
    }

    private void loadFromDisk(String fileName) {
        System.out.println("Loading " + fileName);
    }
}

// Proxy 类
class ProxyImage implements Image {
    private RealImage realImage;
    private String fileName;

    public ProxyImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
    }

    @Override
    public void display() {
        if (realImage == null) {
            realImage = new RealImage(fileName);
        }
        realImage.display();
    }
}

public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("test.jpg");
        // 第一次访问，实际的 Image 对象还没有创建
        image.display();
        // 第二次访问，实际的 Image 对象已经创建了，因此不会再次加载
        image.display();
    }
}