python实现小型搜索引擎设计_Python实现：设计克隆模式

如果有分身术，你会想干嘛？一个上班一个打游戏一个学习一个帮你做家务。。。这种克隆的梦想谁都有过。当然，现实生活中还不能完全实现这个梦想，但是程序可以啊！程序的克隆是简单的，因为它天生就具备方便复制的特点。在程序设计中，也有一种思想来源于克隆这一概念，就是克隆模式。

究竟什么是克隆模式呢？

用原型实例指定要创建对象的种类，并通过拷贝这些原型的属性来创建新的对象。通过拷贝自身的属性来创建一个新对象的过程叫作克隆模式(Clone)。

克隆模式的核心就是一个 clone 方法，clone 方法的功能就是拷贝父本的所有属性。主要包括两个过程：

分配一块新的内存空间给新的对象。
拷贝父本对象的所有属性。

浅拷贝和深拷贝浅拷贝：只拷贝引用类型对象的指针(指向)，而不拷贝引用类型对象指向的值；深拷贝：可以同时拷贝引用类型对象及其指向的值。引用类型：对象本身可以修改，Python 中的引用类型有列表(List)、字典(Dictionary)、类对象。Python 在赋值的时候默认是浅拷贝。

但通过克隆的方式创建对象时，浅拷贝往往是很危险的，因为如果这个类有引用类型的属性时，一个对象的改变会引起另一个对象也改变。而深拷贝就能对一个对象的属性进行完全拷贝，这样两个对象之间就不会相互影响了，你改你的，我改我的。

在使用克隆模式时，除非一些特殊情况(如需求本身就要求两个对象一起改变)，尽量使用深拷贝的方式(我们称其为安全模式)。

克隆模式的模型抽象代码框架

克隆模式非常简单，我们可以对它进行进一步的重构和优化，抽象出克隆模式的框架模型。

类图

Clone 是克隆模式的基类，SubClassA 和 SubClassB 是具体的实现类。

Python 中由于有 copy 模块的支持，因此克隆模式实现起来非常简单，只有两个方法：深拷贝克隆 deepClone 和浅拷贝克隆 clone，大部分情况下会用深拷贝的方式。

克隆模式的设计要点

克隆模式也叫原型模式，应用场景非常广泛。在 Java 中与基类 Object 融为一体，可以随手就拿来用，只要 implements Cloneabble 接口就默认拥有了克隆的功能。而在 Python 中，克隆模式成为了语言本身的一部分，因为 Python 中对象的赋值就是一个浅拷贝的过程。但还是要区别浅拷贝和深拷贝，除非一些特殊情况，还是使用深拷贝为佳。

克隆模式的优缺点

优点：

克隆模式通过内存拷贝的方式进行复制，比 new 的方式创建对象性能更好。
通过深拷贝的方式，可以方便地创建一个具有相同属性和行为的另一个对象，特别是对于复杂对象，方便性尤为突出。

缺点：

通过克隆的方式创建对象，不会执行类的初始化函数(_init_)。这不一定是缺点，但大家使用的时候需要注意这一点。

应用场景

如果创建新对象(如复杂对象)成本较高，我们可以利用已有的对象进行复制来获得。
类的初始化需要消耗非常多的资源时，如需要消耗很多的数据、硬件等资源。
可配合备忘录模式做一些备份的工作。

克隆模式暂时介绍到这里，想要了解更多上xue.cn可继续阅读。《人人都懂设计模式》中可以了解更多实际代码案例，让知识理解更透彻。现在可下载xue.cn app，利用碎片化时间就可以随时随地学习代码知识。

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