Python 设计模式——代理模式

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代理通常是指一个介于寻求方和提供方之间的中介系统。寻求发是发出请求的一方，而提供方则是根据请求提供资源的一方。
在设计模式中，代理通常是封装实际服务对象的装饰器或代理人，可以为其包装的对象提供附加功能同时无需改变对象本身的代码。其主要目的是为其他对象提供一个代理者或占位符，从而控制对实际对象的访问。

代理设计模式的主要工作：

  • 为其他对象提供代理，实现对原始对象的访问控制
  • 可以用作一个中间层或接口，以支持分布式访问
  • 通过增加代理，保护真正的组件不受意外影响

UML

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# agent.py
from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Payment(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def do_pay(self):
        pass


class Bank(Payment):
    def __init__(self):
        self.card = None
        self.account = None

    def __getAccount(self):
        self.account = self.card
        return self.account

    def __hasFunds(self):
        print("Bank:: Checking if Account ", self.__getAccount(), " has enough funds")
        return True

    def setCard(self, card):
        self.card = card

    def do_pay(self):
        if self.__hasFunds():
            print("Bank:: Paying the merhant")
            return True
        else:
            print("Bank:: Sorry, not enough funds")
            return False


class DebitCard(Payment):
    def __init__(self):
        self.bank = Bank()

    def do_pay(self):
        card = input("Proxy:: Punch in Card Number: ")
        self.bank.setCard(card)
        return self.bank.do_pay()


class You:
    def __init__(self):
        print("You:: Let's buy the Denim shirt")
        self.debitCard = DebitCard()
        self.isPurchased = None

    def make_payment(self):
        self.isPurchased = self.debitCard.do_pay()

    def __del__(self):
        if self.isPurchased:
            print("You:: Denim shirt is Mine :-)")
        else:
            print("You:: I should earn more :(")


you = You()
you.make_payment()
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$ python agent.py
You:: Let's buy the Denim shirt
Proxy:: Punch in Card Number: 12345
Bank:: Checking if Account  12345  has enough funds
Bank:: Paying the merhant
You:: Denim shirt is Mine :-)

关于类 You（对应 UML 图中的 client）的解释：

  • 该类用于实现客户端的行为
  • __init__() 会调用代理并将其实例化
  • make_payment() 方法表示购买动作，会在内部调用代理的付款方法

关于类 Bank（对应 UML 图中的 RealSubject）的解释：

  • 该类实际完成从顾客账户向商家划账的动作（do_pay()）
  • 该类提供了多个方法来处理有关付款的一系列逻辑（__getAccount()、__hasFunds()、do_pay() 等）
  • 通过 setCard() 方法从代理处获取借记卡信息

关于 DebitCard 类（对应 UML 图中的 Proxy）的解释：

  • 该类用于实现代理的行为，充当真实主题（银行）的代理
  • 顾客需要付款时，无需跑去银行提款再回到商家支付，而是调用 DebitCard 的 do_pay() 方法
  • DebitCard 类在内部控制真实主题（Bank）的创建，并向银行提供借记卡的详细信息
  • Bank 对象在内部对账户进行检查并完成支付动作

代理模式的优点

  • 可以通过缓存笨重的对象或频繁访问的对象来提高应用程序的性能
  • 可以提供对于真实对象的访问授权
  • 远程代理还便于与远程服务器进行交互，并监视系统

门面模式与代理模式的比较

代理模式 门面模式
为其他对象提供代理或占位符，以控制对原始对象的访问 为类的大型子系统提供了一个简单的接口
代理对象具有与目标对象相同的接口，并保存目标对象的引用 实现了子系统之间通信和依赖性的最小化
充当客户端和被封装的对象之间的中介 提供了单一的简单接口