C++中的代理模式

代理模式（Proxy Pattern）

实际应用

虚拟代理

远程代理

访问控制代理

总结

代理模式（Proxy Pattern）

代理模式是一种结构型设计模式，它提供了一个代理对象，充当了被访问对象的接口，使得客户端可以通过代理对象间接访问被访问对象。代理模式可以用于控制对被访问对象的访问，以及在访问被访问对象前后执行一些额外的操作。

实际应用

虚拟代理

假设有一个复杂的图片加载器，加载图片可能会耗费大量时间和内存，这个时候我们可以使用虚拟代理来延迟图片的加载，只有当图片真正需要显示时才进行加载。

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>// 图片接口
class Image {
public:virtual void display() = 0;
};// 具体实现：图片加载器
class RealImage : public Image {
private:std::string filename;
public:RealImage(const std::string& filename) : filename(filename) {loadFromDisk();}void display() override {std::cout << "Displaying image: " << filename << "\n";}void loadFromDisk() {std::cout << "Loading image: " << filename << "\n";}
};// 代理类：虚拟代理
class ImageProxy : public Image {
private:std::string filename;std::shared_ptr<RealImage> realImage;
public:ImageProxy(const std::string& filename) : filename(filename), realImage(nullptr) {}void display() override {if (!realImage) {realImage = std::make_shared<RealImage>(filename);}realImage->display();}
};int main() {std::shared_ptr<Image> image = std::make_shared<ImageProxy>("example.jpg");// 图片加载延迟到需要显示时image->display();// 第二次显示时不会重新加载图片image->display();return 0;
}

远程代理

假设有一个远程服务，客户端通过网络与该服务通信，这时候可以使用远程代理来隐藏网络通信的细节，并提供一个与本地对象相同的接口。

#include <iostream>
#include <string>// 服务接口
class RemoteService {
public:virtual void request(const std::string& data) = 0;
};// 具体实现：远程服务
class ConcreteRemoteService : public RemoteService {
public:void request(const std::string& data) override {std::cout << "Sending request to remote server with data: " << data << "\n";// 发送请求到远程服务器并接收响应}
};// 代理类：远程代理
class RemoteServiceProxy : public RemoteService {
private:std::shared_ptr<ConcreteRemoteService> service;
public:RemoteServiceProxy() : service(std::make_shared<ConcreteRemoteService>()) {}void request(const std::string& data) override {// 在发送请求前可以执行一些额外的操作std::cout << "Proxy: Preparing request...\n";// 转发请求给真实的服务对象service->request(data);// 在接收响应后可以执行一些额外的操作std::cout << "Proxy: Processing response...\n";}
};int main() {std::shared_ptr<RemoteService> proxy = std::make_shared<RemoteServiceProxy>();proxy->request("Some data");return 0;
}

访问控制代理

假设有一个需要访问控制的对象，只有具有特定权限的用户才能访问。访问控制代理可以用来控制对对象的访问。

#include <iostream>
#include <string>// 受保护对象
class ProtectedResource {
private:std::string data;
public:ProtectedResource(const std::string& data) : data(data) {}void access(const std::string& user) {if (user == "admin") {std::cout << "Accessing resource: " << data << "\n";} else {std::cout << "Access denied for user: " << user << "\n";}}
};// 代理类：访问控制代理
class AccessControlProxy {
private:std::shared_ptr<ProtectedResource> resource;
public:AccessControlProxy(const std::string& data) : resource(std::make_shared<ProtectedResource>(data)) {}void access(const std::string& user) {resource->access(user);}
};int main() {AccessControlProxy proxy("Sensitive data");proxy.access("user");proxy.access("admin");return 0;
}