프록시(Proxy) 패턴

Proxy 패턴 - 개념과 구현

Proxy 패턴은 구조 패턴(Structural Pattern) 중 하나로, 다른 객체에 대한 접근을 제어하는 대리 객체(Proxy)를 제공하는 패턴입니다.
실제 객체에 대한 접근을 대리 객체가 대신 수행함으로써, 추가적인 기능을 수행하거나 접근 제어를 할 수 있습니다.
주로 원격 객체, 메모리 집약적인 객체, 보안이 필요한 객체 등에 사용됩니다.

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1. Proxy 패턴이란?

Proxy 패턴은 클라이언트가 직접 객체에 접근하지 않고, 대신 프록시(Proxy) 객체를 통해 간접적으로 접근하도록 하는 패턴입니다. Proxy는 실제 객체에 대한 접근을 제어하며, 다양한 용도로 활용할 수 있습니다. 이를 통해 클라이언트와 실제 객체 간의 중간 계층 역할을 수행합니다.

언제 사용하는가?

• 원격 객체: 네트워크 상의 다른 서버에 있는 객체에 접근할 때.
• 메모리 집약적인 객체: 생성 비용이 큰 객체를 나중에 필요할 때까지 실제로 생성하지 않으려 할 때.
• 보안과 접근 제어: 특정 객체에 대한 접근을 제어하거나 제한할 필요가 있을 때.

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2. Proxy 패턴의 종류

Proxy 패턴에는 여러 종류가 있으며, 각각의 사용 목적에 따라 달라집니다.

1. Remote Proxy (원격 프록시)

• 원격 객체에 대한 접근을 대신하는 프록시입니다. 네트워크를 통해 원격 서버에 있는 객체에 접근할 때 사용합니다.

2. Virtual Proxy (가상 프록시)

• 메모리나 리소스가 많이 드는 객체의 생성을 지연시키는 역할을 합니다. 실제로 객체가 필요할 때까지 생성하지 않고, 가상의 프록시 객체로 대체하여 관리합니다.

3. Protection Proxy (보호 프록시)

• 실제 객체에 대한 접근 권한을 제한하는 프록시입니다. 보안이 필요한 상황에서 특정 권한이 있는 사용자만 객체에 접근할 수 있도록 제어합니다.

4. Caching Proxy (캐싱 프록시)

• 반복되는 요청에 대해 객체의 상태나 결과를 캐싱하여, 성능을 최적화하는 역할을 합니다.

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3. Proxy 패턴의 구조

Proxy 패턴의 구조는 크게 Subject, RealSubject, Proxy로 나뉩니다.

1. Subject (주제)

• 실제 객체와 프록시 객체가 구현해야 하는 공통 인터페이스입니다. 클라이언트는 이 인터페이스를 통해 실제 객체나 프록시 객체를 동일하게 다룹니다.

2. RealSubject (실제 주체)

• 실제로 작업을 수행하는 객체로, 클라이언트가 사용하려는 본래의 객체입니다.

3. Proxy (프록시)

• 실제 객체에 대한 대리 객체로, 클라이언트의 요청을 실제 객체에 전달하거나 필요한 경우에만 실제 객체를 생성하고 작업을 위임합니다.

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4. Proxy 패턴의 구현 예시 (C#)

// Subject: 공통 인터페이스
public interface ISubject
{
    void Request();
}

// RealSubject: 실제 객체
public class RealSubject : ISubject
{
    public void Request()
    {
        Console.WriteLine("RealSubject: Handling Request.");
    }
}

// Proxy: 대리 객체
public class Proxy : ISubject
{
    private RealSubject _realSubject;

    public void Request()
    {
        if (_realSubject == null)
        {
            _realSubject = new RealSubject();  // RealSubject 객체를 지연 생성
        }
        Console.WriteLine("Proxy: Handling Request before delegating to RealSubject.");
        _realSubject.Request();
    }
}

위 코드에서 ISubject는 클라이언트가 사용할 공통 인터페이스이며, RealSubject는 실제 작업을 수행하는 객체입니다. Proxy는 RealSubject 객체에 대한 대리 객체로, 요청이 들어왔을 때 객체를 지연 생성하고 작업을 위임합니다.

클라이언트 코드

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        ISubject subject = new Proxy();  // 프록시 객체를 사용
        subject.Request();
    }
}

이 클라이언트 코드는 직접 RealSubject 객체를 생성하지 않고, 대신 Proxy 객체를 사용하여 작업을 처리합니다. 프록시는 필요한 시점에만 실제 객체를 생성하고 요청을 처리합니다.

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5. Proxy 패턴의 장단점

장점:

• 객체 생성 지연: 실제 객체의 생성 비용이 큰 경우, Proxy 패턴을 사용하여 필요할 때만 객체를 생성할 수 있습니다.
• 보안 및 접근 제어: 특정 객체에 대한 접근 권한을 제어할 수 있습니다.
• 네트워크 통신 제어: 원격 객체와의 통신을 간단하게 제어할 수 있습니다.

단점:

• 추가 계층의 복잡성: 프록시 객체가 추가되면서 구조가 복잡해질 수 있으며, 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 디버깅 어려움: 프록시를 통해 객체에 접근하는 경우, 실제 객체와의 상호 작용을 추적하기 어려울 수 있습니다.

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6. Proxy 패턴의 사용 사례

6.1. 가상 프록시 (Virtual Proxy)

메모리나 자원이 많이 드는 객체를 미리 생성하지 않고, 실제로 필요할 때 생성하는 방식으로 리소스를 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 대용량 이미지나 대형 데이터베이스 객체를 지연 로드할 때 사용할 수 있습니다.

6.2. 원격 프록시 (Remote Proxy)

분산 시스템에서 네트워크를 통해 원격 서버에 있는 객체를 호출할 때, Proxy 패턴을 사용하면 원격 객체를 마치 로컬 객체처럼 사용할 수 있습니다.

6.3. 보호 프록시 (Protection Proxy)

보안이 중요한 애플리케이션에서, 특정 사용자나 권한이 있는 사용자만 객체에 접근할 수 있도록 Proxy를 통해 접근 제어를 구현할 수 있습니다.

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Proxy 패턴은 실제 객체에 대한 접근을 제어하고, 이를 통해 다양한 부가 기능을 제공할 수 있는 유용한 구조 패턴입니다. 객체의 생성 지연, 보안, 캐싱, 네트워크 통신 등의 다양한 용도로 활용될 수 있으며, 실세계 애플리케이션에서 자주 사용됩니다. Proxy 패턴을 사용하면 클라이언트와 실제 객체 간의 상호작용을 보다 효율적이고 안전하게 관리할 수 있습니다.