[设计模式]设计模式课程（十）--原型模式

概述

• 动机：“某些结构复杂对象”的创建工作，由于需求的变化，这些对象面临剧烈的变化，但它们却拥有比较稳定一致的接口
• 如何应对这种变化，如何向“客户程序（使用这些对象的程序）”隔离出“这些易变对象”，从而使得“依赖这些易变对象的客户程序”不随着需求改变而改变
• 使用原型实例指定创建对象的种类，然后通过拷贝这些原型来创建新的对象
• 通过克隆自己创建对象（拷贝构造函数）
• 原型对象用于克隆新对象，不能使用
• 相当于工厂模式中，把工厂抽象类和业务抽象类合并
• 同样用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）间的耦合关系，它同样要求这些“易变类”拥有“稳定的接口”
• 对于“如何创建易变类的实体对象”采用“原型克隆”的方法来做，使我们可以非常灵活地创建“拥有某些稳定接口”的新对象，所需工作仅是注册一个新的对象（即原型），然后在任何需要的地方Clone
• Clone方法可利用某些框架中的序列化来实现深拷贝

示例1

Client.cpp

class MainForm : public Form
{
    ISplitter*  prototype;//原型对象

public:
    
    MainForm(ISplitter*  prototype){
        this->prototype=prototype;
    }
    
    void Button1_Click(){

        ISplitter * splitter=
            prototype->clone(); //克隆原型
        
        splitter->split();
            
    }
};

Prototype.cpp

//抽象类
class ISplitter{
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ISplitter* clone()=0; //通过克隆自己来创建对象    
    virtual ~ISplitter(){}
};

ConcretePrototype.cpp

//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter{
public:
    virtual ISplitter* clone(){
        return new BinarySplitter(*this);
    }
};

class TxtSplitter: public ISplitter{
public:
    virtual ISplitter* clone(){
        return new TxtSplitter(*this);
    }
};

class PictureSplitter: public ISplitter{
public:
    virtual ISplitter* clone(){
        return new PictureSplitter(*this);
    }
};

class VideoSplitter: public ISplitter{
public:
    virtual ISplitter* clone(){
        return new VideoSplitter(*this);
    }
};

示例2

• 带原型管理器的原型模式(java)

package Clone;

import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;

interface Shape extends Cloneable
{
    public Object clone();
    public void countArea();
}

class Circle implements Shape
{
    public Object clone() 
    {
        Circle w=null;
        try
        {
            w=(Circle)super.clone();
        }
        catch(CloneNotSupportedException e)
        {
            System.out.println("拷贝圆失败!");
        }
        return w;
    }
    public void countArea()
    {
        int r=0;
        System.out.print("这是一个圆，请输入半径：");
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        r=input.nextInt();
        System.out.println("该圆的面积="+3.14*r*r+"
");
    }
}

class Square implements Shape
{
    public Object clone()
    {
        Square b=null;
        try
        {
            b=(Square)super.clone();
        }
        catch(CloneNotSupportedException e)
        {
            System.out.println("拷贝方形失败！");
        }
        return b;
    }
    public void countArea()
    {
        int a=0;
        System.out.println("这是一个正方形，请输入它的边长：");
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        a=input.nextInt();
        System.out.println("该正方形的面积="+a*a+"
");
    }
}

class ProtoTypeManager
{
    private HashMap<String,Shape>ht=new HashMap<String,Shape>();
    public ProtoTypeManager()
    {
        ht.put("Circle", new Circle());
        ht.put("Square", new Square());
    }
    public void addshape(String key,Shape obj)
    {
        ht.put(key, obj);
    }
    public Shape getShape(String key)
    {
        Shape temp=ht.get(key);
        return (Shape) temp.clone();
    }
}

public class ProtoTypeShape
{
    public static void main(String[] args) {
        ProtoTypeManager pm=new ProtoTypeManager();
        Shape obj1=(Circle)pm.getShape("Circle");
        obj1.countArea();
        Shape obj2=(Square)pm.getShape("Square");
        obj2.countArea();
    }
}

这是一个圆，请输入半径：2
该圆的面积=12.56

这是一个正方形，请输入它的边长：2
该正方形的面积=4