C++11 设计模式5. 原型模式

什么是原型模式?

        原型模式⼀种创建型设计模式,该模式的核⼼思想是基于现有的对象创建新的对象,⽽不是从头开始创建。在原型模式中,通常有⼀个原型对象,它被⽤作创建新对象的模板。新对象通过复制原型对象的属性和状态来创建,⽽⽆需知道具体的创建细节。

Prototype模式说简单点,就是提供了一个clone, 通过已存在对象进行新对象创建。clone()实现和具体的实现语言相关,在C++中我们通过拷贝构造函数实现。

那为啥要写clone的接口来实现这个目的呢?直接使用拷贝构造不香么,知乎中看到陈硕大佬对此的一个回答,觉得豁然开朗。

Prototype 的意义在于,你拿到一个 基类指针 Base* ,
它指向某个 派生类 Derived 对象,
你想克隆出 Derived对象,但代码中不写出 Derived 的具体类型,
因为有很多派生类,这种情况下你用构造函数是搞不定的。
switch-case 是 bad smells 。
另外,这里考虑 virtual 的性能损失是主次不分,
构造对象需要分配内存,这开销比一次虚函数调用大多了。
–陈硕在知乎中的回答

复习拷贝构造函数实现

在学习原型模式之前,我们先来看一下C++中深拷贝和先拷贝问题

UML 

两种角色:

1. prototype(抽象原型类) Monster类

2. ConcretePrototype 具体原型类:在clone方法中 return一个自己的对象

        M_undead,M_Element,M_Mechanic

那么什么时候才能使用这个原型对象呢?

我们以 魔兽争霸 这款游戏中的 分身系英雄为例,当 剑圣 出镜像的时候,5狗齐飞,分身斧,这些道具或者技能使用的时候,分裂出来的这些英雄都应该有当前英雄的这些属性,然后将属性微调就可以,例如,分身的攻击力只有原先的30%,受到伤害是原先的150%。就可以用 原型模型。

这里的核心是 魔兽争霸的英雄 属性太多了,还有6个框框的物品栏,分裂的瞬间,都要将这些属性拷贝过去。--也就是说:

如果对象的内部数据比较复杂多变,并且在创建对象的时候希望爆出对象的当前状态,那么用原型模式显然比用工厂方法模式更合适

工厂方法模式和原型模式在创建对象时的异同点

a。都不需要程序员知道所创建对象所属的类名

b.工厂方法模式中的createMonster仍旧属于根据类名来生成新对象

c 原型模式clone是根据现有对象来生成新对象,会调用 copy构造方法 。 

d 原型模型不像工厂模式,不需要额外的等级结构创建多个工厂类 

原型模式的优缺点:

如果创建新对象的背部数据比较复杂且多变,原型模式创建对象的效率可能高的多

需要在clone中完成对象的拷贝,特别是深拷贝和浅拷贝问题,但是一般都调用 copy构造方法

当前copy构造函数中也可以调用 operator= 的重写。

这样也可以使用 "= " 完成拷贝

原型模式和直接 M_undead(m_undead1) 有啥区别?

既然原型模式的 也是调用  copy构造函数,那么直接用 如下的代码不就行了吗?为啥还弄个原型模式?

M_undead m_undead2 = M_undead(m_undead1)

1. C++才有 copy构造,java ,C#并没有,设计模式是独立于变成 语言存在的,因此原型模式的存在是有意义的。

2.你拿到一个 基类指针 Base* ,
它指向某个 派生类 Derived 对象,
你想克隆出 Derived对象,但代码中不写出 Derived 的具体类型,
因为有很多派生类,这种情况下你用构造函数是搞不定的。
switch-case 是 bad smells 。

代码

在代码中还复习了 移动构造函数,和 移动operator=运算符的重写。

// 原型模型

//原型模式⼀种创建型设计模式,
//该模式的核⼼思想是基于现有的对象创建新的对象,
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