c++怎么实现一个代理(Proxy)设计模式_c++代理模式实现与应用场景

代理模式通过代理类控制对真实对象的访问，实现延迟加载、权限控制等功能；代理与真实对象实现同一接口，调用者无感知。

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它通过引入一个代理类来控制对真实对象的访问。在 C++ 中，代理模式常用于延迟初始化、权限控制、日志记录、远程调用等场景。代理类和真实对象实现相同的接口，这样调用者无法区分自己使用的是真实对象还是代理。

基本实现结构

要实现代理模式，需要定义一个公共接口，由真实对象和代理类共同实现。代理持有真实对象的指针或引用，在适当的时候转发请求。

// 公共接口

class Subject {
public:
    virtual ~Subject() = default;
    virtual void request() = 0;
};

// 真实对象

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class RealSubject : public Subject {
public:
    void request() override {
        std::cout
    }
};

// 代理类

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class Proxy : public Subject {
private:
    RealSubject* real_subject_;

    void log_access() const {
        std::cout
    }

public:
    explicit Proxy(RealSubject* rs) : real_subject_(rs) {}

    ~Proxy() { delete real_subject_; }

    void request() override {
        if (real_subject_ == nullptr) {
            real_subject_ = new RealSubject();
        }
        log_access();
        real_subject_->request();
    }
};

使用示例：

int main() {
    Proxy proxy(nullptr);
    proxy.request(); // 输出：记录访问 + 真实处理
    return 0;
}

常见应用场景

代理模式在实际开发中用途广泛，以下是一些典型用法：

• 虚代理（Virtual Proxy）：延迟创建开销大的对象，比如图像加载、数据库连接。代理在首次调用时才创建真实对象。
• 保护代理（Protection Proxy）：控制对敏感对象的访问权限。代理检查用户角色后再决定是否转发请求。
• 远程代理（Remote Proxy）：代表位于其他地址空间的对象（如网络服务），本地代理负责通信细节。
• 智能指针（Smart Pointer）：可看作一种代理，管理对象生命周期，附加引用计数、自动释放等功能。
• 日志或监控代理：在方法调用前后插入日志、性能统计等逻辑，不侵入原有代码。

改进与注意事项

上述实现可以进一步优化：

• 使用智能指针（如 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr）管理真实对象，避免内存泄漏。
• 代理可缓存对象状态，减少重复操作。
• 多线程环境下需考虑加锁，防止竞态条件。
• 接口尽量保持简洁，避免代理过度复杂化。

例如，改用智能指针：

class Proxy {
private:
    std::unique_ptr real_subject_;

public:
    void request() override {
        if (!real_subject_) {
            real_subject_ = std::make_unique();
        }
        std::cout
        real_subject_->request();
    }
};

总结

代理模式通过中间层控制对象访问，提升程序的灵活性和安全性。C++ 实现中，关键在于共享接口和职责分离。合理使用代理，能有效解耦调用者与真实逻辑，便于扩展功能如懒加载、权限校验、监控等。基本上就这些。

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