软件开发经典设计模式：创建型-原型模式-优快云博客

原型模式（Prototype Pattern）是一种创建型设计模式，允许你通过复制现有对象来创建新的对象，而不是从头开始构建。这种模式主要通过提供一个用于复制对象的接口，定义生成对象的类型，并通过实例化对象的原型来复制它们，来实现对象的快速创建。

核心思想：原型模式的核心思想是克隆现有的对象。通过克隆方法，而不是直接用 new 创建对象，可以动态地调整新对象的初始状态，也有助于提高创建对象的效率。

组成部分

原型接口（Prototype）：定义一个用于克隆自身的接口。
具体原型（ConcretePrototype）：实现一个克隆方法，该方法通过复制已有的实例来返回一个新的对象。通常使用 clone() 方法。
客户端（Client）：客户端通过调用克隆方法来请求新的对象。这消除了直接依赖于具体对象类的需求。

简单示例：以下是一个在 C++ 中实现原型模式的简单示例：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <unordered_map>

// 原型接口，定义 clone 方法
class Prototype {
public:
    virtual ~Prototype() = default;
    virtual std::unique_ptr<Prototype> clone() const = 0;
    virtual void print() const = 0;
};

// 具体原型类
class ConcretePrototype1 : public Prototype {
public:
    ConcretePrototype1(const std::string& name) : name_(name) {}

    std::unique_ptr<Prototype> clone() const override {
        return std::make_unique<ConcretePrototype1>(*this);
    }

    void print() const override {
        std::cout << "ConcretePrototype1: " << name_ << std::endl;
    }

private:
    std::string name_;
};

// 另一个具体原型类
class ConcretePrototype2 : public Prototype {
public:
    ConcretePrototype2(int value) : value_(value) {}

    std::unique_ptr<Prototype> clone() const override {
         return std::make_unique<ConcretePrototype2>(*this);
    }

    void print() const override {
        std::cout << "ConcretePrototype2: " << value_ << std::endl;
    }

private:
    int value_;
};

// 客户端代码
int main() {
    std::unordered_map<std::string, std::unique_ptr<Prototype>> prototypes;
    prototypes["Type1"] = std::make_unique<ConcretePrototype1>("Prototype 1");
    prototypes["Type2"] = std::make_unique<ConcretePrototype2>(42);

    auto prototype1 = prototypes["Type1"]->clone();
    prototype1->print();

    auto prototype2 = prototypes["Type2"]->clone();
    prototype2->print();

    return 0;
}

特点和优点