1. Что такое паттерн "Прокси"

Паттерн "Прокси" - это структурный паттерн проектирования, который действует как прокси-сервер для управления доступом к конкретному объекту. Основываясь на целевом объекте (объекте, который используется как прокси), паттерн "Прокси" предоставляет объект-прокси, через который клиенты могут получить доступ к целевому объекту, что позволяет добавлять дополнительную функциональность к целевому объекту.

1.1 Определение паттерна "Прокси"

Паттерн "Прокси" - это паттерн проектирования, который включает взаимодействие двух или более объектов. Один объект - это фактический целевой объект, к которому обращаются, в то время как один или несколько других объектов действуют как прокси-объекты. Прокси-объекты перехватывают доступ к целевому объекту, обеспечивая косвенный доступ к целевому объекту.

1.2 Цели и задачи паттерна "Прокси"

Основная цель паттерна "Прокси" - обеспечить косвенный доступ к целевому объекту, что позволяет добавлять дополнительную функциональность к целевому объекту. Прокси-объекты могут обрабатывать общую логику, такую как контроль доступа к целевому объекту, кэширование и журналирование. Паттерн "Прокси" также может реализовать отложенную загрузку, создавая целевой объект только при необходимости.

2. Характеристики и преимущества паттерна "Прокси"

Паттерн "Прокси" обладает следующими характеристиками и преимуществами:

  • Он может расширять функциональность целевого объекта без его модификации.
  • Он может контролировать доступ к целевому объекту через прокси-объект.
  • Он может выполнять дополнительные операции до или после доступа к целевому объекту.
  • Он может реализовать отложенную загрузку, создавая целевой объект только при необходимости.

3. Примеры практического применения паттерна "Прокси"

Паттерн "Прокси" широко применяется во многих сценариях приложений. Вот некоторые распространенные примеры практического применения:

  • Удаленный прокси: используется для локального доступа к объектам через сеть.
  • Виртуальный прокси: используется для создания дорогостоящих объектов по мере необходимости.
  • Прокси безопасности: используется для контроля доступа к объектам.
  • Умная ссылка: используется для выполнения дополнительных операций при доступе к объектам, таких как подсчет объектов.

4.1 Диаграмма классов UML

Ниже приведена диаграмма классов UML паттерна "Прокси" в Golang:

Golang Proxy Pattern

4.2 Введение в пример

Предположим, у нас есть интерфейс Subject, который определяет метод Request. У нас есть конкретный класс реализации RealSubject, который реализует интерфейс Subject. Затем мы создаем класс прокси Proxy, который содержит объект RealSubject и также реализует интерфейс Subject. В методе Request класса Proxy мы можем выполнять дополнительные операции перед или после вызова метода Request объекта RealSubject.

4.3 Шаг 1: Определение интерфейса Прокси

Сначала нам нужно определить интерфейс Subject, содержащий метод Request:

package main

type Subject interface {
    Request()
}

4.4 Шаг 2: Реализация целевого объекта

Затем мы реализуем конкретный целевой объект RealSubject, который реализует интерфейс Subject:

package main

import "fmt"

type RealSubject struct {}

func (r *RealSubject) Request() {
    fmt.Println("RealSubject: Handling Request")
}

4.5 Шаг 3: Реализация объекта Прокси

Затем мы создаем объект прокси, Proxy, который содержит объект RealSubject и реализует интерфейс Subject. В методе Request класса Proxy мы можем выполнить дополнительные операции перед или после вызова метода Request объекта RealSubject:

package main

import "fmt"

type Proxy struct {
    realSubject *RealSubject
}

func (p *Proxy) Request() {
    fmt.Println("Proxy: Pre-Request")
    
    if p.realSubject == nil {
        p.realSubject = &RealSubject{}
    }
    
    p.realSubject.Request()
    
    fmt.Println("Proxy: Post-Request")
}

4.6 Шаг 4: Вызов объекта Прокси

Наконец, мы можем использовать объект прокси, Proxy, для вызова методов объекта, RealSubject:

package main

func main() {
    proxy := Proxy{}
    proxy.Request()
}

Запуск указанного выше кода приведет к выводу:

Proxy: Pre-Request
RealSubject: Handling Request
Proxy: Post-Request

5.1 Разница и связь между паттерном Прокси и паттерном Декоратор

Как паттерн Прокси, так и паттерн Декоратор являются структурными паттернами проектирования, оба из которых содержат целевой объект и объект прокси/декоратор. Тем не менее, между ними есть некоторые различия:

  • Паттерн Прокси, как правило, включает контроль доступа к целевому объекту, в то время как паттерн Декоратор сконцентрирован в большей степени на расширении целевого объекта.
  • Паттерн Прокси обычно выполняет дополнительные операции до или после целевого объекта, в то время как паттерн Декоратор динамически добавляет дополнительные функции поверх целевого объекта.

5.2 Сравнение статического Прокси и динамического Прокси

Паттерн Прокси можно разделить на статический Прокси и динамический Прокси. Статический Прокси определяет тип объекта прокси на этапе компиляции, и объект прокси ручным образом написан программистом. Динамический Прокси, с другой стороны, динамически генерирует объект прокси во время выполнения на основе интерфейса целевого объекта. Динамический Прокси более гибок, но также более сложен по сравнению со своим статическим аналогом.

5.3 Применение паттерна Прокси в микросервисах

Паттерн Прокси может быть применен в архитектуре микросервисов. Например, мы можем использовать прокси для инкапсуляции доступа к другим микросервисам и реализации механизмов, таких как балансировка нагрузки, установка лимитов на запросы и обработка прерываний на уровне прокси. Это может повысить надежность и производительность системы. Паттерн Прокси также может быть использован для реализации функциональности обнаружения сервисов и маршрутизации.