设计模式——原型模式

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

工作原理：将一个原型对象传给要发动创建的对象（即客户端对象），这个要发动创建的对象通过请求原型对象复制自己来实现创建过程

创建新对象（也称为克隆对象）的工厂就是原型类自身，工厂方法由负责复制原型对象的克隆方法来实现

通过克隆方法所创建的对象是全新的对象，它们在内存中拥有新的地址，每一个克隆对象都是独立的

通过不同的方式对克隆对象进行修改以后，可以得到一系列相似但不完全相同的对象

 

• 当一个系统独立于它的产品创建，构成和表示时，要使用原型模式。
• 当要实例化的类是在运行时刻指定的，例如通过动态装载。
• 为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次。
• 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方便些

Prototype     声明一个克隆自身的接口

ConcretePrototype     实现一个克隆自身的操作

Client    让一个原型克隆自身从而创建新的对象

浅克隆与深克隆

浅克隆(Shallow Clone)：当原型对象被复制时，只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量，而引用类型的成员变量并没有复制

深克隆(Deep Clone)：除了对象本身被复制外，对象所包含的所有成员变量也将被复制

 

浅度复制(Shallow Copy)：将原来对象中的所有字段逐个复制到一个新对象，如果字段是值类型，则简单地复制一个副本到新对象，改变新对象的值类型字段不会影响原对象；如果字段是引用类型，则复制的是引用，改变目标对象中引用类型字段的值将会影响原对象。

深度复制(Deep Copy)：与浅复制不同之处在于对引用类型的处理，深复制将新对象中引用类型字段指向复制过的新对象，改变新对象中引用的任何对象，不会影响到原来的对象中对应字段的内容。

.浅度复制

先看原型模式的经典实现：定义一个接口， 用来表述所有的颜色对象接口

 

/// <summary>  
   /// 颜色接口  
   /// </summary>  
   public interface IColor  
   {  
       IColor Clone();  
  
       int Red { get; set; }  
       int Green { get; set; }  
       int Blue { get; set; }  
   }  

给出红色的具体实现代码：

public class RedColor:IColor  
   {  
       public int Red { get; set; }  
       public int Green { get; set; }  
       public int Blue { get; set; }  
  
       public IColor Clone()  
       {  
           return (IColor)this.MemberwiseClone();   
       }   
   }  

测试代码

static void Main(string[] args)  
       {  
           IColor color = new RedColor();  
           color.Red = 255;  
           Console.WriteLine("color -red " + color.Red); //225  
           IColor color1 = color.Clone();  
           color1.Red = 224;  
           Console.WriteLine("color1-red " + color1.Red);//224  
           Console.WriteLine("color -red " + color.Red); //225  
       }  

二.深度复制：

深复制考虑的情况相对来说就会比较复杂，因为有可能对象是之间有继承关系或者引用关系的时候，可能我们深复制的时候就需要注意.

一般来说深复制一方面可以采用种简单的深复制对象的时候的方案,还可以通过序列化的形式来进行对象的复制。

下面通过序列化的形式来实现原型模式：

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
  
namespace ConsoleApplication4  
{  
    /// <summary>  
    /// 颜色接口  
    /// </summary>  
    public interface IColor  
    {  
        IColorDemo Clone();  
  
        int Red { get; set; }  
        int Green { get; set; }  
        int Blue { get; set; }  
        Factroy f{get;set;}  
    }  
  
    /// <summary>  
    /// 生产颜色的工厂信息  
    /// </summary>  
    [Serializable]  
    public class Factroy  
    {  
        public string name { get; set; }  
    }  
}  

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
  
namespace ConsoleApplication4  
{  
    /// <summary>  
    /// 颜色  
    /// </summary>  
    [Serializable]  
    public class RedColor:IColor  
    {  
        public int Red { get; set; }  
        public int Green { get; set; }  
        public int Blue { get; set; }  
        public Factroy f { get; set; }  
  
        public IColor Clone()  
        {  
            SerializableHelper s = new SerializableHelper();  
            string target = s.Serializable(this);  
            return s.Derializable<IColor>(target);   
        }   
    }  
}  

/// <summary>  
   /// 序列化和反序列化辅助类  
   /// </summary>  
   public class SerializableHelper  
   {  
       public string Serializable(object target)  
       {  
           using (MemoryStream stream = new MemoryStream())  
           {  
               new BinaryFormatter().Serialize(stream, target);  
  
               return Convert.ToBase64String(stream.ToArray());  
           }  
       }  
  
       public object Derializable(string target)  
       {  
           byte[] targetArray = Convert.FromBase64String(target);  
  
           using (MemoryStream stream = new MemoryStream(targetArray))  
           {  
               return new BinaryFormatter().Deserialize(stream);  
           }  
       }  
  
       public T Derializable<T>(string target)  
       {  
           return (T)Derializable(target);  
       }  
   }  

static void Main(string[] args)  
        {  
            IColor color = new RedColor();  
            color.Red = 255;  
            color.f = new Factroy() { name="湖北工厂" };  
            Console.WriteLine("color - Factroy:" + color.f.name);  //湖北工厂  
  
            IColor color1 = color.Clone();  
            color1.Red = 234;  
            color1.f.name = "北京工厂";  
            Console.WriteLine("color1- Factroy:" + color1.f.name); //北京工厂  
            Console.WriteLine("color - Factroy:" + color.f.name);  //湖北工厂  
            Console.Read();  
        }  

结论：通过序列化和反序列化形成新的对象。其实只要是项目中要使用原型模式进行对象复制的情况下，都可以通过序列化的形式来进行深复制。

学习于   https://blog.csdn.net/heyangyi_19940703/article/details/51241432