C# 设计模式：装饰器模式与代理模式的区别
在软件设计中，装饰器模式（Decorator Pattern）和代理模式（Proxy Pattern）都是结构型设计模式，它们的目的都是通过对对象进行包装，来增加或改变对象的行为。虽然它们有一些相似之处，但实际上，它们的设计初衷和使用场景有所不同。本文将通过对比这两种模式，帮助大家更好地理解它们的区别和应用场景。
1. 装饰器模式与代理模式的相似性
装饰器模式和代理模式在表面上有一定的相似性，主要体现在以下几个方面：
- 都涉及到对对象的包装：无论是装饰器模式还是代理模式，都通过一个包装类来代理或装饰原有对象。
- 都可以增强对象的功能：通过包装，装饰器模式和代理模式都可以在不改变原有对象代码的情况下，添加新的功能或行为。
然而，它们的核心差异在于目的和实现方式。
2. 装饰器模式 (Decorator Pattern)
目的：装饰器模式的目的是动态地为一个对象添加额外的功能或行为。装饰器通常是为了增强对象的功能，不会改变对象本身的行为。
特点：
- 装饰器模式的关键是递归地装饰对象。它通常是一个实现了相同接口或继承了相同类的对象，可以在运行时增加或修改被装饰对象的行为。
- 装饰器模式可以在不修改原始对象的情况下，给对象动态地添加功能。
应用场景：
- 需要为一个对象添加额外的职责和行为，而又不想改变对象的结构。
- 适合用在“责任链”或“动态行为扩展”场景中。
示例：C# 装饰器模式
using System;// 定义接口
public interface ICar
{void Assemble();
}// 具体组件：普通汽车
public class BasicCar : ICar
{public void Assemble(){Console.WriteLine("Assembling a basic car.");}
}// 装饰器：高级汽车
public class SportsCar : ICar
{private ICar car;public SportsCar(ICar car){this.car = car;}public void Assemble(){car.Assemble();Console.WriteLine("Adding features of sports car.");}
}// 装饰器：豪华汽车
public class LuxuryCar : ICar
{private ICar car;public LuxuryCar(ICar car){this.car = car;}public void Assemble(){car.Assemble();Console.WriteLine("Adding features of luxury car.");}
}// 客户端代码
class Program
{static void Main(){ICar sportsCar = new SportsCar(new BasicCar());sportsCar.Assemble(); // 组装运动型车Console.WriteLine();ICar sportsLuxuryCar = new LuxuryCar(new SportsCar(new BasicCar()));sportsLuxuryCar.Assemble(); // 组装豪华运动型车}
}
运行结果：
Assembling a basic car.
Adding features of sports car.Assembling a basic car.
Adding features of sports car.
Adding features of luxury car.
3. 代理模式 (Proxy Pattern)
目的：代理模式的目的是通过控制访问来间接地管理对某个对象的操作。代理通常是为了控制对真实对象的访问，可以是为了延迟实例化、权限控制或做一些前置处理等。
特点：
- 代理模式的关键是控制对目标对象的访问。代理可以控制目标对象的创建、访问、权限检查等行为。
- 代理模式的代理类通常实现与被代理类相同的接口，可以通过代理类来调用目标对象的方法。
- 代理有时用于控制资源的访问，例如通过虚拟代理延迟加载，或者通过安全代理控制对敏感资源的访问。
应用场景：
- 需要在客户端和真实对象之间插入一个代理，以控制对真实对象的访问。
- 用于懒加载（虚拟代理）、权限控制（保护代理）或日志监控等场景。
示例：C# 代理模式
using System;// 定义接口
public interface IRealSubject
{void Request();
}// 真实对象：实际操作的对象
public class RealSubject : IRealSubject
{public void Request(){Console.WriteLine("Request is being processed by the RealSubject.");}
}// 代理类：控制访问的代理
public class Proxy : IRealSubject
{private RealSubject realSubject;public void Request(){if (realSubject == null){realSubject = new RealSubject(); // 延迟实例化}Console.WriteLine("Proxy: Checking access before forwarding request.");realSubject.Request(); // 转发请求}
}// 客户端代码
class Program
{static void Main(){IRealSubject proxy = new Proxy();proxy.Request(); // 通过代理访问}
}
运行结果：
Proxy: Checking access before forwarding request.
Request is being processed by the RealSubject.
4. 装饰器模式与代理模式的区别
| 方面 | 装饰器模式 (Decorator) | 代理模式 (Proxy) |
|---|---|---|
| 目的 | 动态地添加功能或责任，使得对象的行为得到增强。 | 控制对对象的访问，可能会在请求前进行权限检查或懒加载等操作。 |
| 行为 | 装饰器改变或扩展对象的行为，不影响原有对象的接口。 | 代理不改变对象的行为，主要用于控制访问权限。 |
| 实现方式 | 装饰器是一个封装对象并实现相同接口的类。 | 代理实现与被代理对象相同的接口，控制对对象的访问。 |
| 应用场景 | 用于动态地为对象添加功能，通常不涉及对对象访问的控制。 | 用于控制对对象的访问，例如延迟加载、权限控制等。 |
| 功能重点 | 扩展功能和责任 | 控制访问（懒加载、权限控制等） |
5. 总结
尽管装饰器模式和代理模式看起来很相似，都是通过包装对象来增强或控制对象的行为，但它们有不同的设计目的和使用场景。装饰器模式主要用于增强对象的功能，而代理模式则主要用于控制访问，尤其是延迟加载、权限控制等。理解这两者的区别，可以帮助我们在开发中做出更加合适的设计决策。
在实际开发中，当你需要扩展对象的功能时，可以考虑使用装饰器模式；而当你需要控制对象的访问或者做一些额外的管理时，可以考虑使用代理模式。
