设计模式6——创建型模式之原型模式

定义：原型模式(Prototype Pattern)，用原型模式指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

类型：创建型模式。

类图：

参与角色：

CPrototype，抽象原型基类，提供一个Clone的接口以及一些设置显示的接口。

CConcretePrototype，声明定义原型的相关参数，并实现Clone接口，主要是通过实现拷贝构造函数来完成的。

另外实现其他接口。

Client，首先定义一个原型对象，然后以此为原型克隆新的对象。

概述：

如果只是为了更快的完成新对象的生成，其实就没必要使用原型模式了。因为可以直接使用拷贝构造函数即可。而使用原型模式最重要的原因是隔离Client去了解具体的实现类，降低模块间的耦合。Client只需要知道一个抽象类的指针，不仅可以操作具体各咱方法，另外也还可以生成新的对象。

另外，使用拷贝构造函数时，需要注意深拷贝及浅拷贝。浅拷贝，即按位进行拷贝，即两个对象的每一个成员变量是相同的。深拷贝，自定义拷贝，一般会处理指针，引用等类型，保证它们有相同的值，而不是它们本身相同。

有一批Thinkpad电脑，除了内存和硬盘容量外，其他配置都相同。我们可以通过原型对象生成新的对象，并且不需要知道具体的实现类名。

// 提供接口

 1 class CPrototype
 2
 3 {
 4
 5 public:
 6
 7     virtual CPrototype* Clone() = 0;
 8
 9     virtual void Show() = 0;
10
11     virtual void SetRam(int _nRam) = 0;
12
13     virtual void SetRom(int _nRom) = 0;
14
15 };

// 电脑的基本配置信息类

  1 class CComputerConfig : public CPrototype
  2
  3 {
  4
  5 public:
  6
  7     CComputerConfig(char* _szName, int _nRomSize, int _nRamSize) : m_nRomSize(_nRomSize), m_nRamSize(_nRamSize)
  8
  9     {
 10
 11         if (NULL != _szName)
 12
 13         {
 14
 15             size_t nSize = strlen(_szName) + 1;
 16
 17             m_szComputerName = new char[nSize];
 18
 19             strcpy_s(m_szComputerName, nSize, _szName);
 20
 21         }
 22
 23         else
 24
 25         {
 26
 27             m_szComputerName = NULL;
 28
 29         }
 30
 31     }
 32
 33
 34
 35     ~CComputerConfig()
 36
 37     {
 38
 39         if (NULL != m_szComputerName)
 40
 41         {
 42
 43             delete m_szComputerName;
 44
 45         }
 46
 47     }
 48
 49
 50
 51     CComputerConfig(const CComputerConfig& _other)
 52
 53     {
 54
 55         if (NULL == _other.m_szComputerName)
 56
 57         {
 58
 59             m_szComputerName = NULL;
 60
 61         }
 62
 63         else
 64
 65         {
 66
 67             size_t nSize = strlen(_other.m_szComputerName) + 1;
 68
 69             m_szComputerName = new char[nSize];
 70
 71             strcpy_s(m_szComputerName, nSize, _other.m_szComputerName);
 72
 73
 74
 75             m_nRomSize = _other.m_nRomSize;
 76
 77             m_nRamSize = _other.m_nRamSize;
 78
 79         }
 80
 81     }
 82
 83
 84
 85     virtual CPrototype* Clone()
 86
 87     {
 88
 89         return new CComputerConfig(*this);
 90
 91     }
 92
 93
 94
 95     virtual void Show()
 96
 97     {
 98
 99         cout<<m_szComputerName<<",Ram "<<m_nRamSize<<",Rom "<<m_nRomSize<<endl;
100
101     }
102
103
104
105     virtual void SetRam(int _nRam)
106
107     {
108
109         m_nRamSize = _nRam;
110
111     }
112
113
114
115     virtual void SetRom(int _nRom)
116
117     {
118
119         m_nRomSize = _nRom;
120
121     }
122
123 public:
124
125     char* m_szComputerName;
126
127     int m_nRomSize;
128
129     int m_nRamSize;
130
131 };
132
133

// 客户端

 1 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
 2
 3 {
 4
 5     // ThindPad系列电脑
 6
 7     CComputerConfig computer("Thinkpad", 500, 2);
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10
11     // 原型
12
13     CPrototype* pPrototype = &computer;
14
15     pPrototype->Show();
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19     // ThindPad系列的2G内存版,500G硬盘版
20
21     CPrototype* p2GComputer = computer.Clone();
22
23     p2GComputer->SetRam(4);
24
25     p2GComputer->Show();
26
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29     // 4G内存,1T硬盘版
30
31     CPrototype* p1TCompter = computer.Clone();
32
33     p1TCompter->SetRam(8);
34
35     p1TCompter->SetRom(1024);
36
37     p1TCompter->Show();
38
39
40
41 return 0;
42
43 }
44
45

使用场合：

两个模块A,B，模块B对外暴露一个对象C指针。而模块A需要建立很多很多C的对象，但是不需要知道具体的C是如何创建的。这个时候就应该使用原型模式。

优缺点：

优点，能够降低模块间的耦合性，另外能够快速的创建新对象。

缺点，改造一个已有类型时，需要细心考虑所有成员变量拷贝的问题，容易遗漏造成错误。

参考资料：

《设计模式——可复用面向对象软件基础》
《Java与模式》
《大话设计模式》

转载于:https://www.cnblogs.com/feihe0755/p/3513788.html

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