用实例理解设计模式——代理模式（Python版）

paopao00

2020-01-07

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代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

在某些情况下，一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

代理模式分为：

静态代理
动态代理

由下面三部分组成：

抽象角色：通过接口或抽象类声明真实角色实现的业务方法。

代理角色：实现抽象角色，是真实角色的代理，通过真实角色的业务逻辑方法来实现抽象方法，并可以附加自己的操作。

真实角色：实现抽象角色，定义真实角色所要实现的业务逻辑，供代理角色调用。

静态代理

在程序运行前，就已经确定代理类和委托类的关系的代理方式，被称为静态代理。

例：小明请律师进行诉讼

诉讼流程可抽象为ILawsuit类，如下：

import abc
class ILawsuit(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def submit(self):   # 提交申请
        pass
    @abc.abstractmethod
    def burden(self):   # 进行举证
        pass
    @abc.abstractmethod
    def defend(self):   # 开始辩护
        pass    
    @abc.abstractmethod
    def finish(self):   # 诉讼完成
        pass

小明为具体诉讼人，可写为Litigant类，如下：

class Litigant(ILawsuit):       # 继承于ILawsuit
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def submit(self):
        print(f'{self.name}申请仲裁！')
    def burden(self):
        print('证据如下：XXXXXX') 
    def defend(self):
        print('辩护过程：XXXXXX')  
    def finish(self):
        print('诉讼结果如下：XXXXXX')

律师可写为Lawyer类，如下：

class Lawyer(ILawsuit):     # 继承于ILawsuit
    def __init__(self, litigant):
        self.litigant = litigant    # 具体诉讼人 
    def submit(self):
        self.litigant.submit()
    def burden(self):
        self.litigant.burden()
    def defend(self):
        self.litigant.defend()
    def finish(self):
        self.litigant.finish()

诉讼过程，可表示为：

if __name__ == '__main__':
    xiaoming = Litigant('小明')       
    lawyer = Lawyer(xiaoming)       
    lawyer.submit()     # 律师提交诉讼申请
    lawyer.burden()     # 律师进行举证
    lawyer.defend()     # 律师替小明辩护
    lawyer.finish()     # 完成诉讼
    
# 输出结果
小明申请仲裁！
证据如下：XXXXXX
辩护过程：XXXXXX
诉讼结果如下：XXXXXX

静态代理的优缺点

优点：业务类只需要关注业务逻辑本身，保证了业务类的重用性。

缺点：代理对象的一个接口只服务于一种类型的对象，如果要代理的方法很多，势必要为每一种方法都进行代理，静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了。

动态代理

代理类在程序运行时创建的代理方式被称为 动态代理。

也就是说，这种情况下，代理类并不是在代码中定义的，而是在运行时根据我们在代码中的指示动态生成的。

同样，我们举例说明：

通常我们调用REST API通常可能是这样的：

import urllib
import json

def fetch_resource(resource_id):
    opener = urllib.urlopen('http://remote.server/api/resource/' + resource_id)
    if opener.code != 200:
        raise RuntimeError('invalid return code!')
    content = opener.read()
    try:
        return json.loads(content)
    except ValueError:
        return content

对于每一个REST操作，都会有类似的代码。差别仅在于API的地址和HTTP method（GET、POST、等）。此时，可以引入一个GetProxy，可以代替我们实现这些繁杂的工作。

import urllib
import json

class GetProxy(object):
    def __getattr__(self, api_path):
        def _rest_fetch(*paras):
            opener = urllib.urlopen('http://remote.server/api/' + api_path + '/' + '/'.join(resource_id))
            if opener.code != 200:
                raise RuntimeError('invalid return code!')
            content = opener.read()
            try:
                return json.loads(content)
            except ValueError:
                return content

        return _rest_fetch

此时，新的调用方式如下：

proxy = GetProxy()

# 调用API
proxy.user(123) # http://remote.server/api/user/123
proxy.resource('switch', 456) # http://remote.server/api/resource/switch/456

可见，通过动态代理，极大简化了调用过程。

相比于静态代理，动态代理的优势在于可以很方便的对代理类的函数进行统一的处理，而不用修改每个代理类的函数。