淺析 .NET 開發中 Proxy 代理模式的實作與應用場景

代理模式核心動機

當物件建構耗時、資源消耗大、遠端存取延遲高，或需控制存取權限時，**代理模式** 可延遲真實物件建立，直到真正需要時才具現化。代理與真實物件實作相同介面，客戶端透過代理間接存取真實物件。

適用場景

1. 大型資源載入：如高解析度圖片，啟動時僅載入縮圖，真實圖片按需載入
2. 耗時計算：計算過程中透過代理顯示中間結果
3. 遠端物件存取：網路傳輸延遲，代理處理連線與快取
4. 存取控制：代理驗證權限後轉發請求
5. 初始化優化：程式啟動建立大量物件參考，但非全部立即使用

完整範例：圖片延遲載入代理

共用介面

public interface IImager
{
    Image GetImage();
}

快速載入圖片 (代理預設顯示)

public class QuickImage : IImager
{
    public Image GetImage()
    {
        return new Bitmap("Box.gif"); // 小型佔位圖
    }
}

真實圖片 (延遲載入)

public class FinalImage : IImager
{
    public Image GetImage()
    {
        return new Bitmap("flowertree.jpg"); // 大型真實圖片
    }
}

代理類別：控制載入時機

public class ImageProxy : IImager
{
    private bool _isReady = false;
    private Timer _timer;

    public ImageProxy()
    {
        // 5 秒後標記就緒 (模擬非同步載入完成)
        _timer = new Timer(Callback, this, 5000, Timeout.Infinite);
    }

    public bool IsReady() => _isReady;

    public Image GetImage()
    {
        IImager img = _isReady ? new FinalImage() : new QuickImage();
        return img.GetImage();
    }

    private void Callback(object state)
    {
        _isReady = true;
        _timer.Dispose();
    }
}

客戶端使用

public partial class Form1 : Form
{
    private ImageProxy _imgProxy;

    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        _imgProxy = new ImageProxy();
    }

    protected void btLoad_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        pic.Image = _imgProxy.GetImage();
    }
}

代理模式 vs 適配器模式

常見代理變體

• 虛擬代理：延遲建立昂貴物件 (本範例)
• 遠端代理：代表不同位址空間的物件 (WCF/Web Service)
• 保護代理：控制存取權限
• 智慧參考：存取時執行額外邏輯 (計數、鎖定、快取)

.NET 內建代理支援

• System.Runtime.Remoting.Proxies.RealProxy：建立透明代理
• WCF 通道工廠 (ChannelFactory<T>) 本質即代理
• Lazy<T> 實現虛擬代理延遲初始化語意
• 動態代理庫 (Castle DynamicProxy, Autofac/Unity 攔截器) 實現 AOP