1 意圖
為其它對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。
2 別名
Surrogate
3 動機
對一個對象進行訪問控制的一個原因是為了只有我們確實需要這個對象時才對它進行創建和初始化。我們考慮一個可以在文檔中嵌入圖形對象的文檔編輯器。有些圖形對象的創建開銷很大。但是打開文檔必須很迅速，因此我們打開文檔時應避免一次性創建所有開銷很大的對象。因為并非這些對象在文檔中都同時可見，所以也沒有必要同時創建這些對象。
這一限制條件意味著，對于一個開銷很大的對象，應該根據需要進行創建，當一個圖像變為可見時會產生這樣的需要。但是在文檔中我們用什么來代替這個圖像呢？我們又如何才能隱藏根據需要創建圖像這一事實，從而不會使得編輯器的實現復雜化呢？例如，這種優化不應影響繪制和格式化的代碼。
問題的解決方案是使用另一個對象，即圖像Proxy可以代替一個圖像對象，并且在需要時負責實例化這個圖像對象。
只有當文檔編輯器激活圖像代理的Draw操作以顯示這個圖像的時候，圖像Proxy才創建真的的圖像。Proxy直接將隨后的請求轉發給這個圖像對象。因此在創建這個圖像以后，它必須有一個指向這個圖像的引用。
我們假設圖像存儲在一個獨立的文件中。這樣我們可以把文件名作為對實際對象的引用。Proxy還存儲了圖像的尺寸（extent），即它的長和寬。有了圖像尺寸，Proxy無須真正實例化這個圖像就可以響應格式化程序對圖像尺寸的請求。
以下的類圖更詳細地闡述了這個例子。
文檔編輯器通過抽象的Graphic類定義的接口訪問嵌入的圖像。ImageProxy是那些根據需要創建的圖像的類， ImageProxy保存了文件名作為指向磁盤上的圖像文件的指針。該文件名被作為一個參數傳遞給ImageProxy的構造器。
ImageProxy還存儲了這個圖像的邊框以及對真正的Image實例的指引，直到代理實例化真正的圖像時，這個指引才有效。Draw操作必須保證在向這個圖像轉發請求之前，它已經被實例化了。GetExtent操作只有在圖像被實例化后才向它傳遞請求，否則，ImageProxy返回它存儲的圖像尺寸。
4 適用性
在需要用比較通用和復雜的對象指針代替簡單的指針的時候，使用Proxy模式。下面是一些可以使用Proxy模式常見情況：
- 1 遠程代理（Remote Proxy） 為一個對象在不同的地址空間提供局部代表。
- 2 虛代理（Virtual Proxy）根據需要創建開銷很大的對象；
- 3 保護代理（Protection Proxy）控制對原始對象的訪問；
- 4 智能指引（Smart Reference）取代了簡單的指針，它在訪問對象時時執行一些附加操作。
- 對指向實際對象的引用計數，這樣當該對象沒有引用時，可以自動釋放它；
- 當第一次引用一個持久對象時，將它裝入內存；
- 在訪問一個實際對象前，檢查是否已經鎖定了它，以確保其它對象不能改變它。
5 結構
這是運行時刻一種可能的代理結構的對象圖：
6 參與者
- Proxy（ImageProxy）
——保存一個引用使得代理可以訪問實體，若RealSubject和Subject的接口相同，Proxy會引用Subject。
——提供一個與Subject的接口相同的接口，這樣代理就可以用來替代實體；
——控制對實體的存取，并可能負責創建它和刪除它 - Subject（Graphic)
——定義RealSubject和Proxy的共用接口，這樣就在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy； - RealSubject（Image)
——定義Proxy所代表的實體。
7 協作
代理根據其種類，在適當的時候向RealSubject轉發請求。
8 效果
Proxy模式在訪問對象時引入了一定程度的間接性。根據代理的類型，附加的間接性有多種用途：
- 1 Remote Porxy可以隱藏一個對象存在于不同地址空間的事實；
- 2 Virtual Proxy可以進行最優化，例如根據要求創建對象；
- 3 Protection Proxies和Smart Reference都允許在訪問一個對象時有一些附加的內務處理。
Porxy模式還可以對用戶隱藏另一種稱之為 Copy-On-Write的優化方式，該優化與根據需要創建對象有關。拷貝一個龐大而復雜的對象是一種開銷很大的操作，如果這個拷貝根本沒有被修改，那么這些開銷就沒有必要。用代理延遲這一拷貝過程，我們可以保證只有當這個對象被修改的時候才對它進行拷貝。
在實現Copy-On-Write時必須對實體進行引用計數，拷貝代理僅會增加引用計數。只有當用戶請求一個修改該實體的操作時，代理才會真正的拷貝它。在這種情況下，代理還必須減少實體的引用計數。當引用的數目為零時，這個實體將被刪除。
Copy-On-Write可以大幅度的降低拷貝龐大實體時的開銷。
9 實現
Proxy模式可以利用以下一些語言特性：
- 1 重載C + +中的存取運算符 C + +支持重載運算符- >。重載這一運算符使你可以在撤消對一個對象的引用時，執行一些附加的操作。這一點可以用于實現某些種類的代理；代理的作用就象一個指針。
- 2 使用SmallTalk中的doesNotUndestand： SmallTalk提供一個hook方法可以用來自動轉發請求。當用戶向接受者發送一個消息，但是這個接受者沒有相關方法的時候， SmallTalk調用方法doesNotUnderstand: amessage。Proxy類可以重定義SmallTalk以便向它的實體轉發這個消息。
- 3 Proxy并不總是需要知道實體的類型：若Proxy類能夠完全通過一個抽象接口處理它的實體，則無須為每一個 RealSubject類都生成一個Proxy類；Proxy可以統一處理所有的RealSubject類。但是如果Proxy要實例化RealSubjects (例如在virtual proxy中)，那么它們必須知道具體的類。
