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 。
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。
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。
// 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：
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，并将修改后的响应返回给前端 ModifyResponse func(*http.Response) error // 错误处理 ErrorHandler func(http.ResponseWriter, *http.Request, error) ... } func (p *ReverseProxy) ServeHTTP(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) { // 初始化transport transport := p.Transport if transport == nil { transport = http.DefaultTransport } ... // 修改前端请求 p.Director(outreq) ... // 将请求转发给后端 res, err := transport.RoundTrip(outreq) ... // 修改后端响应 if !p.modifyResponse(rw, res, outreq) { return } ... // 给前端返回响应 err = p.copyResponse(rw, res.Body, p.flushInterval(res)) ... }
ReverseProxy 就是典型的代理模式实现，其中，远程代理无法直接引用后端的对象引用，因此这里通过引入 Transport 来远程访问后端服务，可以将 Transport 理解为 Subject。
可以这么使用 ReverseProxy：
func proxy(c *gin.Context) { remote, err := url.Parse("https://yrunz.com") if err != nil { panic(err) } proxy := httputil.NewSingleHostReverseProxy(remote) proxy.Director = func(req *http.Request) { req.Header = c.Request.Header req.Host = remote.Host req.URL.Scheme = remote.Scheme req.URL.Host = remote.Host req.URL.Path = c.Param("proxyPath") } proxy.ServeHTTP(c.Writer, c.Request) } func main() { r := gin.Default() r.Any("/*proxyPath", proxy) r.Run(":8080") }
从结构上看，装饰模式 和 代理模式 具有很高的相似性，但是两种所强调的点不一样。前者强调的是为本体对象添加新的功能，后者强调的是对本体对象的访问控制。
可以在 用Keynote画出手绘风格的配图 中找到文章的绘图方法。
[1] 【Go实现】实践GoF的23种设计模式：SOLID原则, 元闰子
[2] 【Go实现】实践GoF的23种设计模式：装饰模式, 元闰子
[3] Design Patterns, Chapter 4. Structural Patterns, GoF
[4] 代理模式, refactoringguru.cn
[5] 什么是反向代理？, cloudflare