(C++设计模式) ------原始模型模式 Prototype -- 创建型模式

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/love_gaohz/article/details/9493611

本文详细解析了C++设计模式中的原型模式Prototype，包括其必要性、带来的好处、面向对象设计原则的应用、适用场景及实现关键点。通过实例展示了如何使用原型模式来避免重复创建相同对象，实现高效实例化。

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C++设计模式 ------原始模型模式 Prototype

设计模式的学习是一个循序渐进的过程，每一个设计师都是在套用这几种设计模式来实现自己的软件构架，很多都是融合会贯通的，一个设计模式中不仅仅是用到一种，所以要灵活运用这些设计模式。理解了设计模式对设计和代码的阅读都有很大的好处！！

今天我们学习结构性模式Prototype模式。

Prototype模式和Builder模式、AbstractFactory模式都是通过一个类（对象实例）来专门负责对象的创建工作（工厂对象），它们之间的区别是：Builder模式重在复杂对象的一步步创建（并不直接返回对象），AbstractFactory模式重在产生多个相互依赖类的对象，而Prototype模式重在从自身复制自己创建新类。

引自博客http://blog.youkuaiyun.com/zhongguoren666/article/details/6753568说了有关原型模式5点：

1．为什么需要Prototype模式？

引入原型模式的本质在于利用已有的一个原型对象，快速的生成和原型对象一样的实例。你有一个A的实例a:A a = new A();现在你想生成和a一样的一个实例b，按照原型模式，应该是这样：A b = a.Clone();而不是重新再new一个A对象。通过上面这句话就可以得到一个和a一样的实例，确切的说，应该是它们的数据成员是一样的。Prototype模式同样是返回了一个A对象而没有使用new操作。

2．引入Prototype模式带来了什么好处？

可以看到，引入Prototype模式后我们不再需要一个与具体产品等级结构平行的工厂方法类，减少了类的构造，同时客户程序可以在运行时刻建立和删除原型。

3．Prototype模式满足了哪些面向对象的设计原则？

依赖倒置原则：上面的例子，原型管理器（ColorManager）仅仅依赖于抽象部分（ColorPrototype），而具体实现细节（ConcteteColorPrototype）则依赖与抽象部分（ColorPrototype），所以Prototype很好的满足了依赖倒置原则。

4.适用性

在下列情况下，应当使用Prototype模式：

1．当一个系统应该独立于它的产品创建，构成和表示时；

2．当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载；

3．为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时；

4．当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。

5.总结

Prototype模式同工厂模式，同样对客户隐藏了对象的创建工作，但是，与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的，达到了“隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系”的目的。

缺点：必须先有一个对象实例(即原型)才能clone。

UML图：

原型模式实现的关键就是实现Clone函数，对于C++来说，其实就是拷贝构造函数，需实现深拷贝，下面给出一种实现。

[cpp] view plain copy print ?

//父类
class Resume
{
protected:
	char *name;
public:
	Resume() {}
	virtual ~Resume() {}
	virtual Resume* Clone() { return NULL; }
	virtual void Set(char *n) {}
	virtual void Show() {}
};

[cpp] view plain copy print ?

class ResumeA : public Resume
{
public:
	ResumeA(const char *str);  //构造函数
	ResumeA(const ResumeA &r); //拷贝构造函数
	~ResumeA();                //析构函数
	ResumeA* Clone();          //克隆，关键所在
	void Show();               //显示内容
};
ResumeA::ResumeA(const char *str) 
{
	if(str == NULL) {
		name = new char[1]; 
		name[0] = '\0'; 
	}
	else {
		name = new char[strlen(str)+1];
		strcpy(name, str);
	}
}
ResumeA::~ResumeA() { delete [] name;}
ResumeA::ResumeA(const ResumeA &r) {
	name = new char[strlen(r.name)+1];
	strcpy(name, r.name);
}
ResumeA* ResumeA::Clone() {
	return new ResumeA(*this);
}
void ResumeA::Show() {
	cout<<"ResumeA name : "<<name<<endl; 
}

这里只给出了ResumeA的实现，ResumeB的实现类似。使用的方式如下：

[cpp] view plain copy print ?