代理模式（Proxy Pattern）是一種結構型設計模式，結構型模式描述如何將類或對象按某種佈局組成更大的結構。它允許你提供一個代理對象來控制對另一個對象的訪問。代理對象擁有與實際對象相同的介面，因此它可以被用來代替實際對象。 ...

前言

設計模式是一種高級編程技巧，也是一種通用的解決方案。它能在不同的應用場景中使用，它可以提高代碼的可讀性、可復用性和可維護性。設計模式的學習能提高我們的編程能力以及代碼質量，同時也能提高我們的開發效率，減少代碼的維護成本。

掌握設計模式對於開發軟體而言是非常重要的，熟練地應用設計模式能讓我們更加自信地去編寫程式，另一方面，這也對我們的面試至關重要，這可是妥妥的加分項呢。所以為了我們的代碼質量和未來發展而言，我們都要對設計模式有一定的瞭解和應用。

設計模式有23種，在一篇文章中全部講完肯定是不可能的，這篇文章會先介紹 代理模式（Proxy Pattern），本文的代碼示例用的是 Swift 語言編寫。

代理模式（Proxy Pattern）

代理模式（Proxy Pattern）是一種結構型設計模式，結構型模式描述如何將類或對象按某種佈局組成更大的結構。它允許你提供一個代理對象來控制對另一個對象的訪問。代理對象擁有與實際對象相同的介面，因此它可以被用來代替實際對象。

代理對象可以在調用實際對象之前或之後執行一些額外的操作，例如記錄日誌、緩存數據、控制訪問許可權等。這種模式通常被用於遠程代理、虛擬代理（Virtual Proxy）、保護代理和延遲載入等應用場景。

代理模式：為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。
最初的定義出現於《設計模式》 ( A d d i s o n - W e s l e y , 1 9 9 4 ) 。

代碼示例

代理模式（Proxy Pattern）通用類圖

Subject 主題介面，定義了真實主題和代理主題的公共介面，客戶端可以通過主題介面來訪問真實主題或者代理主題。
RealSubject 真實主題，實現了主題介面，定義了真正的業務邏輯。
Proxy 代理主題，也實現了主題介面，同時還持有了一個真實主題的引用，客戶端通過代理主題來訪問真實主題，代理主題可以對訪問進行控制。

以下是通用代碼：

protocol Subject {
    func request()
}

class RealSubject: Subject {
    func request() {
        print("RealSubject handling request")
    }
}

class Proxy: Subject {
    private let realSubject = RealSubject()

    func request() {
        print("Proxy handling request")
        realSubject.request()
    }
}

客戶端調用代碼：

let subject = Proxy()
subject.request()

偽代碼（老默，我想吃魚了）

突然想到了一個很有趣的例子，比如說我現在想吃魚，那吃魚得先去菜市場把魚買回來吧，一般來說都是自己去菜市場里買魚。但是我現在只想吃魚而不想親自去買魚，那我就和代理人說一聲，說我想吃魚了，代理人就會代替我去菜市場把魚帶回來給我，亦或者是代理人找的別人去買也是可以的。偽代碼如下所示：

protocol 主題介面 {
    func 去買魚()
}

class 老默: 主題介面 {
    func 去買魚() {
        print("把魚買回來了")
    }
}

class 代理人: 主題介面 {
    private let 我是老默 = 老默()

    func 去買魚() {
        我是老默.去買魚()
    }
}

客戶端調用的偽代碼如下所示：

let 我是一個代理 = 代理類()
我是一個代理.去買魚()

每次想吃魚我們就找到代理人，由它來安排，至於誰去我也不在乎。

虛擬代理（Virtual Proxy）

我們拿虛擬代理（Virtual Proxy）來作為例子講解說明，它是代理模式（Proxy Pattern）的一種，它在代理模式的應用中比較常見。

虛擬代理（Virtual Proxy）控制訪問創建開銷大的資源，其通過在代理對象和實際對象之間添加一層代理層，來實現對實際對象的延遲載入或緩存。

ImageLoader 定義一個協議，規定了代理對象和實際對象需要實現的方法。
RealImageLoader 是遵循 ImageLoader 的實際對象，是實際做事的圖片載入器。
ImageLoaderProxy 是遵循 ImageLoader 的代理對象，它持有 RealImageLoader 的引用，並且還實現了一個簡單的圖片緩存機制，以避免重覆下載相同的圖片。

我們首先編寫 ImageLoader 協議，定義相同的介面方法：

protocol ImageLoader {
    func loadImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void)
}

接下來，編寫圖片載入器 RealImageLoader 類，並遵循 ImageLoader 協議：

class RealImageLoader: ImageLoader {
    func loadImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) {
        URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, response, error in
            guard let data = data, error == nil else {
                completion(nil)
                return
            }
            let image = UIImage(data: data)
            completion(image)
        }.resume()
    }
}

我們使用 URLSession 來執行一個非同步的網路請求，將圖片數據下載下來，並將其轉換為 UIImage 對象並傳遞給回調閉包。

接下來，編寫 ImageLoaderProxy 代理類：

class ImageLoaderProxy: ImageLoader {
    private let realImageLoader = RealImageLoader()
    private var cachedImages: [URL: UIImage] = [:]

    func loadImage(url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) {
        if let cachedImage = cachedImages[url] {
            completion(cachedImage)
        } else {
            completion(UIImage(named: "image_loading_bg"))
            realImageLoader.loadImage(url: url) { [weak self] image in
                guard let self = self else { return }
                if let image = image {
                    self.cachedImages[url] = image
                }
                completion(image)
            }
        }
    }
}

當客戶端調用 loadImage(url:completion:) 方法時，代理對象首先會判斷是否已經緩存了對應的圖片，如果已經緩存，則直接返回緩存的圖片，否則先傳遞一個預設的載入圖片用於顯示過渡，再使用真正的圖片載入器 RealImageLoader 載入圖片，併在載入完成後緩存圖片。

最後編寫客戶端的調用代碼：

let imageLoader: ImageLoader = ImageLoaderProxy()
if let url = URL(string: "https://img2.baidu.com/it/u=2082637540,462915030&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=888") {
	imageLoader.loadImage(url: url) { [weak self] image in
		DispatchQueue.main.async {
			self?.imageView.image = image
		}
	}
}

這裡需要註意的是，imageLoader在網路請求的過程中不能被釋放，否則閉包里的 self 會為空，你可以放在 controller 的屬性當中。

DispatchQueue.main.async 方法使線程回到主線程執行圖片的載入。

效果呈現

建議在開發者工具當中設置你的網路，將其設置為低速率的，這樣方便我們查看效果。

總結

代理模式（Proxy Pattern）允許你提供一個代理對象來控制對另一個對象的訪問，隱藏具體的實現細節，一定程式上降低了系統的耦合度。可以起到保護目標對象的傷。可以對目標對象的功能增加，如本文介紹虛擬代理使用的圖片載入例子，在其中加入了圖片緩存就是這個形式。

當然它也是有缺點的，使用代理模式（Proxy Pattern）可能會使類的數量增加，也可能會增加代碼的複雜度，因為它涉及到多個對象之間的協作。代理模式可能會導致有性能損失，因為客戶端需要通過代理對象來訪問真實對象，從而增加了額外的開銷。

結語

本文章的代碼已經整理到 GitHub 上，請點擊鏈接獲取。

記得以前看過的一個新聞，有一句結尾的話印象挺深刻的，分享出來給大家：“時間過得真系快，又系時候講拜拜”。話題轉回來，我會定期發佈一些技術文章，如果這篇文章對你有幫助，請你關註我。

關於作者

博文作者：GarveyCalvin
公眾號：凡人程式猿
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設計模式-用代理模式（Proxy Pattern）來拯救你的代碼：打造可靠的程式設計

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