设计模式-代理模式

代理模式是一种设计模式，用于提供一个代理对象来控制对另一个对象的访问。这种模式创建了一个具有原始对象相同接口的代理对象，从而可以在不改变客户端代码的情况下控制对原始对象的访问。代理模式主要用于延迟处理操作或访问，访问控制，日志记录等。这里，我们将使用C++来实现一个简单的代理模式示例。

想象一下，我们有一个Image接口，它有一个display方法。我们将有两个实现了Image接口的类：RealImage代表一个需要加载的重量级图片资源，以及ProxyImage，作为RealImage对象的代理，用于控制对RealImage对象的访问。

Step 1: 定义Image接口

class Image {
public:
    virtual void display() = 0; // 纯虚函数，需要在派生类中实现
    virtual ~Image() {} // 虚析构函数以支持多态删除
};

Step 2: 实现RealImage类

#include 
#include 
 
class RealImage : public Image {
private:
    std::string filename;
 
public:
    RealImage(const std::string& filename) : filename(filename) {
        loadFromDisk(filename); // 模拟从磁盘加载图片
    }
 
    void display() override {
        std::cout << "Displaying " << filename << std::endl;
    }
 
    void loadFromDisk(const std::string& filename) {
        std::cout << "Loading " << filename << std::endl;
    }
};

Step 3: 实现ProxyImage类

class ProxyImage : public Image {
private:
    std::string filename;
    RealImage* realImage; // 指向真实对象的指针
 
public:
    ProxyImage(const std::string& filename) : filename(filename), realImage(nullptr) {}
 
    void display() override {
        if (realImage == nullptr) {
            realImage = new RealImage(filename); // 第一次访问时才加载图片
        }
        realImage->display();
    }
 
    ~ProxyImage() {
        delete realImage; // 清理资源
    }
};

Step 4: 使用ProxyImage来获取Image对象

int main() {
    Image* image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");
 
    // 图像将从磁盘加载
    image->display();
    std::cout << "Image displayed.\n";
 
    // 图像不需要从磁盘加载
    image->display();
    std::cout << "Image displayed again.\n";
 
    delete image; // 清理资源
    return 0;
}

这个例子展示了代理模式的基本用法：ProxyImage类控制对RealImage类的访问，包括其创建和显示。RealImage的创建只有在实际需要时（即第一次调用display方法时）才会进行，这种延迟加载是代理模式的一种常见用途。通过这种方式，我们可以避免在对象实际使用之前加载重量级资源，从而提高应用的性能。