摘要： 代理模式为一个对象提供一种代理以控制对该对象的访问。

本文分享自华为云社区《【Go实现】实践GoF的23种设计模式：代理模式》，作者：元闰子 。

简介

GoF 对代理模式（Proxy Pattern）的定义如下：

Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.

也即，代理模式为一个对象提供一种代理以控制对该对象的访问。

它是一个使用率非常高的设计模式，在现实生活中，也是很常见。比如，演唱会门票黄牛。假设你需要看一场演唱会，但官网上门票已经售罄，于是就当天到现场通过黄牛高价买了一张。在这个例子中，黄牛就相当于演唱会门票的代理，在正式渠道无法购买门票的情况下，你通过代理完成了该目标。

从演唱会门票的例子我们也能看出，使用代理模式的关键在于，当 Client 不方便直接访问一个对象时，提供一个代理对象控制该对象的访问。Client 实际上访问的是代理对象，代理对象会将 Client 的请求转给本体对象去处理。

UML 结构

场景上下文

在简单的分布式应用系统（示例代码工程）中，db 模块用来存储服务注册和监控信息，它是一个 key-value 数据库。为了提升访问数据库的性能，我们决定为它新增一层缓存：

另外，我们希望客户端在使用数据库时，并不感知缓存的存在，这些，代理模式可以做到。

代码实现

// demo/db/cache.go
package db
// 关键点1: 定义代理对象，实现被代理对象的接口
type CacheProxy struct {
 // 关键点2: 组合被代理对象，这里应该是抽象接口，提升可扩展性
 db    Db
    cache sync.Map // key为tableName，value为sync.Map[key: primaryId, value: interface{}]
    hit   int
 miss  int
}
// 关键点3: 在具体接口实现上，嵌入代理本身的逻辑
func (c *CacheProxy) Query(tableName string, primaryKey interface{}, result interface{}) error {
    cache, ok := c.cache.Load(tableName)
 if ok {
 if record, ok := cache.(*sync.Map).Load(primaryKey); ok {
 c.hit++
            result = record
 return nil
 }
 }
 c.miss++
 if err := c.db.Query(tableName, primaryKey, result); err != nil {
 return err
 }
 cache.(*sync.Map).Store(primaryKey, result)
 return nil
}
func (c *CacheProxy) Insert(tableName string, primaryKey interface{}, record interface{}) error {
 if err := c.db.Insert(tableName, primaryKey, record); err != nil {
 return err
 }
    cache, ok := c.cache.Load(tableName)
 if !ok {
 return nil
 }
 cache.(*sync.Map).Store(primaryKey, record)
 return nil
}
...
// 关键点4: 代理也可以有自己特有方法，提供一些辅助的功能
func (c *CacheProxy) Hit() int {
 return c.hit
}
func (c *CacheProxy) Miss() int {
 return c.miss
}
...

客户端这样使用：

// 客户端只看到抽象的Db接口
func client(db Db) {
 table := NewTable("region").
 WithType(reflect.TypeOf(new(testRegion))).
 WithTableIteratorFactory(NewRandomTableIteratorFactory())
 db.CreateTable(table)
 table.Insert(1, &testRegion{Id: 1, Name: "region"})
 result := new(testRegion)
 db.Query("region", 1, result)
}
func main() {
 // 关键点5: 在初始化阶段，完成缓存的实例化，并依赖注入到客户端
 cache := NewCacheProxy(&memoryDb{tables: sync.Map{}})
 client(cache)
}

本例子中，Subject 是 Db 接口，Proxy 是 CacheProxy 对象，SubjectImpl 是 memoryDb 对象：

总结实现代理模式的几个关键点：

1. 定义代理对象，实现被代理对象的接口。本例子中，前者是 CacheProxy 对象，后者是 Db 接口。
2. 代理对象组合被代理对象，这里组合的应该是抽象接口，让代理的可扩展性更高些。本例子中，CacheProxy 对象组合了 Db 接口。
3. 代理对象在具体接口实现上，嵌入代理本身的逻辑。本例子中，CacheProxy 在 Query、Insert 等方法中，加入了缓存 sync.Map 的读写逻辑。
4. 代理对象也可以有自己特有方法，提供一些辅助的功能。本例子中，CacheProxy 新增了Hit、Miss 等方法用于统计缓存的命中率。
5. 最后，在初始化阶段，完成代理的实例化，并依赖注入到客户端。这要求，客户端依赖抽象接口，而不是具体实现，否则代理就不透明了。

扩展

Go 标准库中的反向代理

代理模式最典型的应用场景是远程代理，其中，反向代理又是最常用的一种。

以 Web 应用为例，反向代理位于 Web 服务器前面，将客户端（例如 Web 浏览器）请求转发后端的 Web 服务器。反向代理通常用于帮助提高安全性、性能和可靠性，比如负载均衡、SSL 安全链接。

Go 标准库的 net 包也提供了反向代理，ReverseProxy，位于 net/http/httputil/reverseproxy.go 下，实现 http.Handler 接口。http.Handler 提供了处理 Http 请求的能力，也即相当于 Http 服务器。那么，对应到 UML 结构图中，http.Handler 就是 Subject，ReverseProxy 就是 Proxy：

下面列出 ReverseProxy 的一些核心代码：

// net/http/httputil/reverseproxy.go
package httputil
type ReverseProxy struct {
 // 修改前端请求，然后通过Transport将修改后的请求转发给后端
    Director func(*http.Request)
 // 可理解为Subject，通过Transport来调用被代理对象的ServeHTTP方法处理请求
    Transport http.RoundTripper
 // 修改后端响应，并将修