呈上一篇Adapter

這一篇來講解 代理人模式 (Proxy Pattern)。

前面提到，代理模式的目的是 「為另一個物件提供代理或佔位符，以控制對這個物件的存取」。它的核心在於 「控制」，代理人物件與真實物件會實現相同的介面，讓使用者感覺不出差異，但代理人卻在中間加上了一層控制邏輯。

情境說明

我們用一個最經典的「虛擬代理 (Virtual Proxy)」情境來舉例：載入高解析度大圖。

想像你在開發一個相簿應用程式。載入一張高解析度的圖片需要耗費大量的記憶體和時間。如果使用者一打開相簿，程式就把所有圖片的完整資料都載入到記憶體中，那應用程式會變得非常緩慢且耗資源。

我們希望達成的效果是：只有當使用者真的要看某張圖片時，程式才去硬碟中載入那張圖片。 在此之前，只顯示一個佔位符。這就是代理模式的完美應用場景。

程式碼實作 (以 Java 為例)

1. 主體介面 (Subject Interface)

首先，我們定義一個共同的介面 Image，真實圖片和代理圖片都會實現它。這樣客戶端才能無差別地對待它們。

// Subject Interface: 圖片的共同介面
public interface Image {
    void display();
}

2. 真實主體 (Real Subject)

這是代表高解析度大圖的類別 RealImage。它的建構子 RealImage() 模擬了從硬碟載入圖片的耗時操作。

// Real Subject: 真實的、昂貴的圖片物件
public class RealImage implements Image {

    private String fileName;

    // 建構子模擬了耗時的磁碟讀取操作
    public RealImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
        loadFromDisk(fileName);
    }

    private void loadFromDisk(String fileName) {
        System.out.println("(!) 正在從硬碟載入圖片: " + fileName);
        // 模擬延遲
        try {
            Thread.sleep(2000); // 假設載入需要 2 秒
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("顯示圖片: " + fileName);
    }
}

3. 代理人 (Proxy)

現在，我們來建立代理類別 ProxyImage。它也實現了 Image 介面。

• 它內部持有一個 RealImage 的參考，但初始為 null。
• 當客戶端第一次呼叫 display() 方法時，ProxyImage 才會去 new RealImage()，建立真實的物件。
• 之後再呼叫 display()，它就會直接使用已經建立好的真實物件，不再重複載入。

// Proxy: 圖片的代理人
public class ProxyImage implements Image {

    private RealImage realImage; // 持有真實物件的參考，但一開始是 null
    private String fileName;

    public ProxyImage(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println(">> 代理人準備顯示圖片: " + fileName);
        // 這就是「延遲載入 (Lazy Loading)」的關鍵
        // 只有在真的需要 display 時，才建立 RealImage 物件
        if (realImage == null) {
            System.out.println(">> 真實圖片尚未載入，現在開始建立...");
            realImage = new RealImage(fileName);
        }
        
        // 將請求轉發給真實物件
        realImage.display();
    }
}

4. 客戶端 (Client)

客戶端程式碼現在可以使用 ProxyImage。從客戶端的角度來看，它只是在操作一個 Image 物件，完全不知道背後的代理機制和延遲載入邏輯。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 客戶端建立的是代理物件，這個操作非常快，因為沒有真的去讀取硬碟
        Image image1 = new ProxyImage("風景照.jpg");
        Image image2 = new ProxyImage("家庭聚會.png");

        System.out.println("--- 第一次點擊風景照 ---");
        // 第一次呼叫 display()，代理會觸發真實圖片的載入
        image1.display();

        System.out.println("\n--- 第二次點擊風景照 ---");
        // 第二次呼叫 display()，代理直接使用已載入的圖片，速度很快
        image1.display();

        System.out.println("\n--- 第一次點擊家庭聚會照 ---");
        // 點擊另一張照片，會觸發另一張真實圖片的載入
        image2.display();
    }
}

執行結果：

--- 第一次點擊風景照 ---
>> 代理人準備顯示圖片: 風景照.jpg
>> 真實圖片尚未載入，現在開始建立...
(!) 正在從硬碟載入圖片: 風景照.jpg  <-- (這裡會停頓 2 秒)
顯示圖片: 風景照.jpg

--- 第二次點擊風景照 ---
>> 代理人準備顯示圖片: 風景照.jpg
顯示圖片: 風景照.jpg

--- 第一次點擊家庭聚會照 ---
>> 代理人準備顯示圖片: 家庭聚會.png
>> 真實圖片尚未載入，現在開始建立...
(!) 正在從硬碟載入圖片: 家庭聚會.png <-- (這裡會停頓 2 秒)
顯示圖片: 家庭聚會.png

總結

• 控制存取： ProxyImage 控制了對 RealImage 的建立時機。
• 相同介面： ProxyImage 和 RealImage 都實現了 Image 介面，使得 Client 可以一致地對待它們，降低了耦合。
• 增加職責： 代理人在不修改 RealImage 程式碼的前提下，為其增加了「延遲載入」的功能。同理，我們也可以在這裡輕鬆加入權限檢查、日誌記錄等功能。

它們的結構相似，但 意圖 (Intent) 完全不同。

這是一張能讓你一目了然的比較表：

一句話總結差別：

所以，當你遇到兩個介面對不上的時候，就想到 Adapter。
當你想要在不驚動原始物件的情況下，為它增加像是權限檢查、延遲載入、快取等功能時，就想到 Proxy。