C++设计模式---原型模式

原型模式是一种设计模式,用于通过拷贝已有对象来创建新对象,减少复杂对象创建的开销。在需求频繁变化但接口稳定的情况下适用。实现包括定义抽象原型类、具体原型类实现克隆方法以及使用克隆创建新对象。文章提供了猴子和孙悟空类的示例,展示了如何使用拷贝构造函数实现克隆。该模式的优点在于简化创建过程,缺点是每个类需实现克隆方法。

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什么是原型模式

用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象,简单理解就是“克隆指定对象”

为什么使用原型模式

某些结构复杂的对象的创建工作中由于需求的变化,这些对象经常面临着剧烈的变化,但是他们却拥有比较稳定一致的接口。此时便可以使用原型模式。

原型模式实现步骤

1.提供一个抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的接口。
2.提供多个具体原型类:实现抽象原型类的 clone() 方法,它是可被复制的对象。
3.提供访问类:使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。

在这里插入图片描述

原型模式实现代码

#include<iostream>
#include <string>
using namespace std;
// 猴子
class Monkey
{
public:
    Monkey() {}
    virtual ~Monkey() {}
    virtual Monkey* Clone() = 0;  // 克隆
    virtual void Play() = 0;      // 玩耍
};
// 孙悟空
class SunWuKong : public Monkey
{
public:
    SunWuKong(string name) { m_strName = name; }
    ~SunWuKong() {}
​
    // 拷贝构造函数
    SunWuKong(const SunWuKong& other) {
        m_strName = other.m_strName;
    }
    Monkey* Clone() 
    {
        // 调用拷贝构造函数
        return new SunWuKong(*this);
    }
    void Play() {
        cout << m_strName << ":金箍棒" << endl;
    }
​
private:
    string m_strName;
};
​
int main()
{
    // 孙悟空
    Monkey* monkey = new SunWuKong("齐天大圣孙悟空");
​
    // 克隆猴子猴孙
    Monkey* m1= monkey->Clone();
    Monkey* m2 = m1->Clone();
​
    m1->Play();
    m2->Play();
​
    delete monkey;
    delete m1;
    delete m2;
​
    return 0;
}

原型模式优缺点

优点
1.如果创建新的对象比较复杂,可以利用原型模式简化对象的创建过程,同时也能够提高效率。
2.简化对象的创建,无需理会创建过程。
3.可以在程序运行时(对象属性发生了变化)获得一份内容相同的实例,他们之间不会相互干扰

缺点
每一个类都必须配备一个克隆方法,对于已有的没有克隆方法的类来说是致命的。

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