代理模式（Proxy）

前言

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。它在不改变原始对象接口的前提下，通过代理对象增强或控制对原对象的访问。本文将详细讲解代理模式的核心原理、多种代理类型及实际应用。

一、核心概念

1.1 定义

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

1.2 核心角色

角色	说明
主题接口（Subject）	定义真实主题和代理的共同接口
真实主题（RealSubject）	实际执行业务逻辑的对象
代理（Proxy）	控制对真实主题的访问

1.3 代理类型

类型	说明	场景
远程代理	为远程对象提供本地代表	RPC 调用
虚拟代理	延迟创建开销大的对象	图片懒加载
保护代理	控制访问权限	权限校验
智能引用	在访问时附加操作	引用计数、日志
缓存代理	缓存结果	API 请求缓存

二、代码实现

2.1 虚拟代理（延迟加载）

php

<?php
// 主题接口
interface Image
{
    public function display(): void;
}

// 真实主题：大图片加载
class RealImage implements Image
{
    private string $filename;

    public function __construct(string $filename)
    {
        $this->filename = $filename;
        $this->loadFromDisk();
    }

    private function loadFromDisk(): void
    {
        echo "Loading {$this->filename} from disk..." . PHP_EOL;
    }

    public function display(): void
    {
        echo "Displaying {$this->filename}" . PHP_EOL;
    }
}

// 虚拟代理：延迟加载图片
class ProxyImage implements Image
{
    private ?RealImage $realImage = null;
    private string $filename;

    public function __construct(string $filename)
    {
        $this->filename = $filename;
    }

    public function display(): void
    {
        // 只有真正需要显示时才加载
        if ($this->realImage === null) {
            $this->realImage = new RealImage($this->filename);
        }
        $this->realImage->display();
    }
}

// 使用
$image = new ProxyImage("photo.jpg");
echo "Image created but not loaded yet" . PHP_EOL;
$image->display(); // 此时才加载
$image->display(); // 复用已加载实例

2.2 保护代理（权限控制）

php

<?php
interface Document
{
    public function read(): string;
    public function write(string $content): void;
}

class RealDocument implements Document
{
    private string $content;

    public function __construct(string $content)
    {
        $this->content = $content;
    }

    public function read(): string
    {
        return $this->content;
    }

    public function write(string $content): void
    {
        $this->content = $content;
    }
}

class ProtectedDocument implements Document
{
    private RealDocument $realDocument;
    private string $userRole;

    public function __construct(RealDocument $realDocument, string $userRole)
    {
        $this->realDocument = $realDocument;
        $this->userRole = $userRole;
    }

    public function read(): string
    {
        echo "[Audit] {$this->userRole} read document" . PHP_EOL;
        return $this->realDocument->read();
    }

    public function write(string $content): void
    {
        if (!in_array($this->userRole, ['admin', 'editor'], true)) {
            throw new RuntimeException("Permission denied: write requires admin or editor role");
        }
        echo "[Audit] {$this->userRole} wrote to document" . PHP_EOL;
        $this->realDocument->write($content);
    }
}

// 使用
$doc = new ProtectedDocument(new RealDocument("Hello"), "viewer");
echo $doc->read() . PHP_EOL; // 允许读取
$doc->write("World"); // 报错：Permission denied

2.3 缓存代理

php

<?php
interface DataService
{
    public function getData(string $key): string;
}

class RemoteDataService implements DataService
{
    public function getData(string $key): string
    {
        echo "Fetching {$key} from remote server..." . PHP_EOL;
        return "Data for {$key}";
    }
}

class CachingProxy implements DataService
{
    private RemoteDataService $realService;
    private array $cache = [];
    private int $ttl;

    public function __construct(RemoteDataService $realService, int $ttl = 60)
    {
        $this->realService = $realService;
        $this->ttl = $ttl;
    }

    public function getData(string $key): string
    {
        $now = time();

        if (isset($this->cache[$key]) && $this->cache[$key]['expiry'] > $now) {
            echo "Cache hit for {$key}" . PHP_EOL;
            return $this->cache[$key]['value'];
        }

        $value = $this->realService->getData($key);
        $this->cache[$key] = ['value' => $value, 'expiry' => $now + $this->ttl];
        return $value;
    }
}

// 使用
$service = new CachingProxy(new RemoteDataService());
$service->getData("user:1"); // 从远程获取
$service->getData("user:1"); // 从缓存获取

2.4 智能引用代理

php

<?php
class SmartReferenceProxy implements Image
{
    private ?RealImage $realImage = null;
    private string $filename;
    private int $accessCount = 0;

    public function __construct(string $filename)
    {
        $this->filename = $filename;
    }

    public function display(): void
    {
        $this->accessCount++;
        echo "[Access count: {$this->accessCount}]" . PHP_EOL;

        if ($this->realImage === null) {
            $this->realImage = new RealImage($this->filename);
        }
        $this->realImage->display();
    }
}

三、适用场景

场景	代理类型	说明
图片懒加载	虚拟代理	延迟加载大资源
权限校验	保护代理	控制访问权限
API 缓存	缓存代理	减少网络请求
日志记录	智能引用	记录访问行为
远程调用	远程代理	封装网络通信
资源管理	智能引用	引用计数

四、优缺点分析

优点	缺点
控制对象访问	增加代理层
延迟加载节省资源	可能影响性能
权限控制	代码复杂度增加
附加功能（日志/缓存）	代理类需要维护
符合开闭原则	响应可能延迟

五、常见踩坑与问题排查

5.1 代理与装饰器混淆

php

<?php
// 装饰器：增强功能，关注"添加什么"
// 代理：控制访问，关注"是否允许"
// 区别：代理通常由框架控制，装饰器由客户端组合

5.2 代理层过多影响性能

php

<?php
// 问题：多层代理叠加
$service = new LoggingProxy(
    new CachingProxy(new ProtectedProxy(new RemoteDataService()))
);

// 解决：合理规划代理层级，合并部分功能

六、优化方案与进阶

6.1 动态代理（基于反射）

php

<?php
// 通过反射动态代理对象方法
class DynamicProxy
{
    private object $target;
    private array $interceptors = [];

    public function __construct(object $target)
    {
        $this->target = $target;
    }

    public function addInterceptor(string $method, callable $fn): void
    {
        $this->interceptors[$method] = $fn;
    }

    public function __call(string $name, array $arguments): mixed
    {
        if (isset($this->interceptors[$name])) {
            echo "[Access] Calling {$name}" . PHP_EOL;
        }
        return call_user_func_array([$this->target, $name], $arguments);
    }
}

class UserService
{
    public function getUser(int $id): array
    {
        return ['id' => $id, 'name' => 'Flynn'];
    }
}

$proxy = new DynamicProxy(new UserService());
$proxy->addInterceptor('getUser', fn() => null);
$user = $proxy->getUser(1);
// [Access] Calling getUser

6.2 拦截器模式

php

<?php
class ApiClient
{
    private string $baseURL;

    public function __construct(string $baseURL)
    {
        $this->baseURL = $baseURL;
    }

    // 代理 cURL 请求
    public function request(string $url, array $options = []): string
    {
        $fullUrl = "{$this->baseURL}{$url}";

        $ch = curl_init($fullUrl);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, true);

        // 前置拦截：添加 token
        $token = $_SESSION['token'] ?? null;
        if ($token) {
            $headers = $options['headers'] ?? [];
            $headers[] = "Authorization: Bearer {$token}";
            curl_setopt($ch, CURLOPT_HTTPHEADER, $headers);
        }

        $response = curl_exec($ch);
        $httpCode = curl_getinfo($ch, CURLINFO_HTTP_CODE);
        curl_close($ch);

        // 后置拦截：处理 401
        if ($httpCode === 401) {
            unset($_SESSION['token']);
            header('Location: /login');
            exit;
        }

        return $response;
    }
}

七、全文总结

代理模式的核心是 通过代理对象控制对原对象的访问，提供额外功能。

核心要点：

代理和真实对象实现相同接口
五种代理类型：远程、虚拟、保护、智能引用、缓存
PHP 可通过 __call 魔术方法实现动态代理
适用于懒加载、权限控制、缓存、日志等场景
避免代理层过多，合理规划功能分层

代理模式（Proxy） ​

前言 ​

一、核心概念 ​

1.1 定义 ​

1.2 核心角色 ​

1.3 代理类型 ​

二、代码实现 ​

2.1 虚拟代理（延迟加载） ​

2.2 保护代理（权限控制） ​

2.3 缓存代理 ​

2.4 智能引用代理 ​

三、适用场景 ​

四、优缺点分析 ​

五、常见踩坑与问题排查 ​

5.1 代理与装饰器混淆 ​

5.2 代理层过多影响性能 ​

六、优化方案与进阶 ​

6.1 动态代理（基于反射） ​

6.2 拦截器模式 ​

七、全文总结 ​

代理模式（Proxy）

前言

一、核心概念

1.1 定义

1.2 核心角色

1.3 代理类型

二、代码实现

2.1 虚拟代理（延迟加载）

2.2 保护代理（权限控制）

2.3 缓存代理

2.4 智能引用代理

三、适用场景

四、优缺点分析

五、常见踩坑与问题排查

5.1 代理与装饰器混淆

5.2 代理层过多影响性能

六、优化方案与进阶

6.1 动态代理（基于反射）

6.2 拦截器模式

七、全文总结