代理模式 (Proxy Pattern)是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

一、代理模式的形式

1.远程代理：为远程对象提供本地代表
2.虚拟代理：根据需要创建开销很大的对象
3.保护代理：控制对原始对象的访问权限
4.智能引用代理：在访问对象时执行附加操作

二、基本实现示例

1. 接口定义

// 主题接口
public interface ISubject
{
    void Request();
}

2. 真实主题类

// 真实主题类
public class RealSubject : ISubject
{
    public void Request()
    {
        Console.WriteLine("RealSubject: 处理请求");
    }
}

3. 代理类

// 代理类
public class Proxy : ISubject
{
    private RealSubject _realSubject;

    public void Request()
    {
        // 在调用真实对象方法前后可以添加额外逻辑
        if (_realSubject ==)
        {
            _realSubject = new RealSubject();
        }
        
        Console.WriteLine("Proxy: 在调用真实对象前");
        _realSubject.Request();
        Console.WriteLine("Proxy: 在调用真实对象后");
    }
}

4. 客户端使用

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Proxy proxy = new Proxy();
        proxy.Request();
    }
}

三、实际应用示例

1、虚拟代理示例 - 图片加载代理

// 图片接口
public interface IImage
{
    void Display();
}

// 真实图片类（加载可能很耗时）
public class RealImage : IImage
{
    private string _filename;

    public RealImage(string filename)
    {
        _filename = filename;
        LoadFromDisk();
    }

    private void LoadFromDisk()
    {
        Console.WriteLine($"加载图片: {_filename}");
        // 模拟耗时操作
        Thread.Sleep(2000);
    }

    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"显示图片: {_filename}");
    }
}

// 图片代理（虚拟代理）
public class ImageProxy : IImage
{
    private string _filename;
    private RealImage _realImage;

    public ImageProxy(string filename)
    {
        _filename = filename;
    }

    public void Display()
    {
        if (_realImage ==)
        {
            _realImage = new RealImage(_filename);
        }
        _realImage.Display();
    }
}

// 使用
class Program
{
    static void Main()
    {
        IImage image = new ImageProxy("test.jpg");
        
        // 第一次调用会实际加载图片
        Console.WriteLine("第一次调用:");
        image.Display();
        
        // 第二次调用直接使用已加载的图片
        Console.WriteLine("\n第二次调用:");
        image.Display();
    }
}

2.保护代理示例 - 权限控制

// 文档接口
public interface IDocument
{
    void Display();
    void Edit();
}

// 真实文档
public class RealDocument : IDocument
{
    private string _content;

    public RealDocument(string content)
    {
        _content = content;
    }

    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"显示文档内容: {_content}");
    }

    public void Edit()
    {
        Console.WriteLine("编辑文档...");
    }
}

// 文档代理（保护代理）
public class DocumentProxy : IDocument
{
    private RealDocument _document;
    private string _userRole;

    public DocumentProxy(string content, string userRole)
    {
        _document = new RealDocument(content);
        _userRole = userRole;
    }

    public void Display()
    {
        _document.Display();
    }

    public void Edit()
    {
        if (_userRole == "Admin")
        {
            _document.Edit();
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("无权限编辑文档");
        }
    }
}

// 使用
class Program
{
    static void Main()
    {
        IDocument adminDoc = new DocumentProxy("机密文件", "Admin");
        IDocument userDoc = new DocumentProxy("普通文件", "User");
        
        Console.WriteLine("管理员尝试:");
        adminDoc.Display();
        adminDoc.Edit();
        
        Console.WriteLine("\n普通用户尝试:");
        userDoc.Display();
        userDoc.Edit();
    }
}

四、.NET 中的代理模式应用

• WCF 服务代理：自动生成的客户端代理类
• EF Core 延迟加载：通过代理实现延迟加载
• 装饰器模式：常与代理模式结合使用
• AOP 框架：如 Castle DynamicProxy

代理模式在需要控制资源访问、延迟加载或添加额外行为时非常有用，同时保持客户端代码的简洁性。