深入理解C++代理模式（手把手教你实现C++代理模式）

C++代理模式的基本结构

在C++中实现代理模式，通常包含以下三个角色：

• Subject（抽象主题）：声明真实主题和代理共用的接口。
• RealSubject（真实主题）：定义代理所代表的真实对象。
• Proxy（代理）：保存一个引用使得代理可以访问真实主题，并提供与真实主题相同的接口。

实战：C++代理模式完整代码示例

下面我们通过一个具体的例子来演示如何在C++中实现代理模式。假设我们要创建一个图片加载器，但希望在真正加载大图片前先显示一个占位符。

#include <iostream>#include <string>// 抽象主题：Image 接口class Image {public:    virtual ~Image() = default;    virtual void display() = 0;};// 真实主题：RealImageclass RealImage : public Image {private:    std::string filename;    void loadFromDisk() {        std::cout << "Loading image from disk: " << filename << std::endl;        // 模拟耗时操作        for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {}    }public:    RealImage(const std::string& file) : filename(file) {        loadFromDisk();    }    void display() override {        std::cout << "Displaying image: " << filename << std::endl;    }};// 代理：ProxyImageclass ProxyImage : public Image {private:    RealImage* realImage;    std::string filename;public:    ProxyImage(const std::string& file) : realImage(nullptr), filename(file) {}    void display() override {        if (realImage == nullptr) {            realImage = new RealImage(filename);        }        realImage->display();    }    ~ProxyImage() {        delete realImage;    }};// 客户端代码int main() {    std::cout << "Creating proxy image...\n";    Image* image = new ProxyImage("photo.jpg");    std::cout << "\nFirst call to display():\n";    image->display();    std::cout << "\nSecond call to display():\n";    image->display();    delete image;    return 0;}

代码解析

1. Image 是抽象主题，定义了 display() 接口。

2. RealImage 是真实主题，它在构造函数中模拟从磁盘加载图片的耗时操作。

3. ProxyImage 是代理类，它持有 RealImage 的指针，只有在第一次调用 display() 时才创建真实对象，实现了延迟加载（Lazy Loading）。

运行结果会显示：第一次调用 display() 时会加载图片，第二次则直接显示，因为真实对象已经存在。

C++代理模式的常见应用场景

• 虚拟代理：用于延迟初始化重量级对象（如本例中的图片加载）。
• 保护代理：控制对敏感对象的访问权限。
• 远程代理：为不同地址空间的对象提供本地代表（如网络服务）。
• 智能引用代理：在访问对象时执行额外操作，如引用计数、日志记录等。

总结

通过本教程，你已经掌握了如何在C++中实现代理模式。这种C++设计模式不仅能提高程序性能（如延迟加载），还能增强安全性与可维护性。

记住，代理模式的核心在于“控制访问”。无论你是处理大型资源、权限管理还是远程调用，代理模式都是一个强大而灵活的工具。

希望这篇代理模式教程对你有所帮助！动手尝试修改代码，加深理解吧！