ねらい

• あるオブジェクトの代理やプレースホルダを提供し、アクセス制御を実現する

AKA

• Surrogate

モチベーション

• ドキュメントエディタ上の画像オブジェクトの例

  • 画像はコスト高い
  • 最初から全部は見えてないので、最初に全部読み込む必要はない
  • 見えるようになってから読み込めばいい
• 画像を遅延初期化することにより・描画・テキスト成形のロジックに影響が及ぶべきではない

• 画像のプロキシImageProxyを導入することで解決する

  • 利用側からは画像オブジェクトと区別がつかない(同じインターフェース)
  • 画像オブジェクトの初期化の責務を担う

  • 幅高さ情報ももつ

    • 画像オブジェクト読み込み前はとりあえず0とかを返す
    • 読み込み後は、画像の幅高さを返す

つかいどころ

Remote Proxy

• 異なるアドレス空間のオブジェクトを仲介するプロキシ

• Ambassador (大使)とも

  • 国境をまたぐイメージからか

Virtual Proxy

• 遅延生成・遅延初期化を行うプロキシ

Protection Proxy

• アクセス制御を行うプロキシ

Smart Reference

• 裸のポインタを置き換えるもの

• 例

  • std::shared_ptr<T>

    • 参照カウント、0になったら解放
  • 永続データのアクセサ (DAO: Data Access Object)

  • 排他制御つきのアクセサ

    • なんか名前あるんだろうか

登場人物

• Proxy

  • RealSubjectへの参照を保持する
  • RealSubjectとSubjectとのインタフェースが一致していれば
    (= RealSubjectのインタフェースがSubjectのスーパーセットでなければ)
    Subjectへの参照を保持することもある

  • Subjectインタフェースを実装する

    • RealSubjectと置換できるよう
  • RealSubjectへのアクセス制御や、生成・初期化・解放の責務を負う

  • 種類別の責務

    • Remote Proxy

      • 異なるアドレス空間に要求を仲介する

        • リクエストや引数の変換等を伴う

    • Virtual Proxy

      • RealSubjectオブジェクトの生成を遅延させられるよう、
        追加の情報をもつことがある

        • ImageProxyの幅高さ0、など

    • Protection Proxy

      • 呼び元の認可

• Subject

  • RealSubjectとProxyに共通のインタフェースを与える

• RealSubject

  • Proxyが代理をつとめる対象のオブジェクトのクラス

クライアントコードからの利用

• クライアントコードはSubjectに対して操作を行う

• Proxyはこれを受け取り、RealSubjectに良しなに仲介する

  • 「良しなに」はProxyの種類によりけり

結果

• 中間層が1つ追加されることにより・・・

  • Remote Proxy

    • オブジェクトが別のアドレス空間にあることを隠蔽できる

  • Virtual Proxy

    • 遅延生成・遅延初期化できる

  • Protection Proxy/Smart Reference

    • オブジェクトアクセスの前後でなんかできる

      • アクセス拒否

      • 参照カウント

        • カウント0でオブジェクト解体・メモリ解放

• copy-on-write

  • 巨大なオブジェクトのコピーで有用

  • 実際にコピーが必要になるまで、複製処理を遅延する

    • modificationが生じないかぎり不必要
  • Virtual ProxyとSmart Referenceとの合わせ技といえるかも

実装にあたり考えるべきこと

言語の機能を使うと幸せになれることも

演算子オーバーロード

• C++の->とか*とか

  • Virtual Proxyなんかで有用
  • Protection Proxyのように、一部の操作のみRealSubjectに取り次ぎたいような場合には不適切

マジックメソッド(って一般的なワードなんだろうか)

• 未定義のメソッドが呼び出されたときに呼ばれるやつ

  • SmalltalkのdoesNotUnderstand:
  • PHPの__call()

• doesNotUnderstand:の弱点

  • 言語組み込みの一部の操作については呼ばれない

    • ==演算子とか
  • もともと例外処理用であり、速度が遅い
• 無限再帰に注意する

Proxyが包むオブジェクトの型

• RealSubjectはSubject派生なので、インタフェースはスーパーセットになる

• インタフェースが一致していれば、ProxyはSubjectを集約してもいい

  • すべてのRealSubjectやProxyでさえも一様に扱える
• Virtual Proxy等、特定のRealSubjectをインスタンシエートしなければならない場合は、その具象クラスのオブジェクトを集約する

関連するパターン

• Adapterとの対比

  • Adapterは、Adapteeと異なるインタフェースを提供する

  • Proxyは、基本的にRealSubjectと同じインターフェースを提供するが、
    Protection Proxyはこの限りではない

    • 操作を認可しない場合、インタフェースはサブセットになる

• Decorator

  • 実装は似ているが目的が異なる

    • Decorator: インタフェースをそのままに、オブジェクトに責務を追加する
    • Proxy: オブジェクトのアクセス制御を行う
  • 【所感】というか集約のパターンの実装はどれも似たり寄ったりだと思う

  • Proxyの種類によっては、実装が似通わなくなるケースもある

    • Remote Proxy

      • オブジェクトそのものの参照はもたず、間接的な参照をもつ

        • 「ホストIDとローカルアドレス」とか

    • Virtual Proxy

      • 最初はオブジェクトそのものの参照はもたず、間接的な参照をもつ

        • ファイル名とか

英語

• Ambassador

  • 大使

    • 国をまたぐ代理人、というかんじ
    • こういう比喩すき

• Housekeeping

  • 【計算機】後始末処理

    • Dispose()とか