原型（Prototype）模式

一、 原型（Prototype）模式

　　原型模式的用意是：通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象类型，然后用复制这个原型对象的办法创建出更多的同类型对象。

从孙大圣的手段谈起

　　孙悟空在与黄风怪的战斗中，"使一个身外身的手段：把毫毛揪下一把，用口嚼得粉碎，望上一喷，叫声'变'，变有百十个行者，都是一样得打扮，各执一根铁棒，把那怪围在空中。"换而言之，孙悟空可以根据自己的形象，复制出很多"身外身"来。

老孙这种身外身的手段在面向对象设计领域里叫原型（Prototype）模式。

C#对原型模式的支持

　　在C#里面，我们可以很容易的通过Clone()-克隆-方法实现原型模式。

二、 Prototype模式的结构：

　　客户（Client）角色：客户类提出创建对象的请求。
　　抽象原型（Prototype）角色：这是一个抽象角色，通常由一个C#接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体原型类所需的接口。在C#中，抽象原型角色通常实现了ICloneable接口。
　　具体原型（Concrete Prototype）角色：被复制的对象。此角色需要实现抽象原型角色所要求的接口。

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 创建两个实例和克隆
            ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("I");
            ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1)p1.Clone();
            Console.WriteLine("Cloned: {0}", c1.Id);
            ConcretePrototype2 p2 = new ConcretePrototype2("II");
            ConcretePrototype2 c2 = (ConcretePrototype2)p2.Clone();
            Console.WriteLine("Cloned: {0}", c2.Id);
 
            Console.ReadLine();
        }
    } 

 //Prototype 抽象 原型
    public abstract class Prototype
    {
        private string id;
        // 构造函数
        public Prototype(string id)
        {
            this.id = id;
        }
        public string Id
        {
            get { return id; }
        }
        // 方法
        public abstract Prototype Clone(); 
    }

    //具体原型 1
    public class ConcretePrototype1 : Prototype
    {
        // 构造函数 base(id) 实现基类构造函数
        public ConcretePrototype1(string id) : base(id) { }
        // 方法
        public override Prototype Clone()
        {
            // 浅拷贝
            return (Prototype)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    // 具体原型 2
    public class ConcretePrototype2 : Prototype
    {
        // 构造函数
        public ConcretePrototype2(string id) : base(id) { }
        // 方法
        public override Prototype Clone()
        {
            // 浅拷贝
            return (Prototype)this.MemberwiseClone();
        }
    }

三、 带Prototype Manager的原型模式

　　客户（Client）角色：客户端类向原型管理器提出创建对象的请求。
　　抽象原型（Prototype）角色：这是一个抽象角色，通常由一个C#接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体原型类所需的接口。在C#中，抽象原型角色通常实现了ICloneable接口。
　　具体原型（Concrete Prototype）角色：被复制的对象。此角色需要实现抽象的原型角色所要求的接口。
　　原型管理器（Prototype Manager）角色：创建具体原型类的对象，并记录每一个被创建的对象。

 

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        { 
            ColorManager colormanager = new ColorManager();

            // 初始化与标准颜色
            colormanager["red"] = new Color(255, 0, 0);
            colormanager["green"] = new Color(0, 255, 0);
            colormanager["blue"] = new Color(0, 0, 255);

            // 用户添加个性化的颜色
            colormanager["angry"] = new Color(255, 54, 0);
            colormanager["peace"] = new Color(128, 211, 128);
            colormanager["flame"] = new Color(211, 34, 20);

            // 用户使用所选的颜色
            string colorName = "red";
            Color color1 = (Color)colormanager[colorName].Clone();
            color1.Display();

            colorName = "peace";
            Color color2 = (Color)colormanager[colorName].Clone();
            color2.Display();

            colorName = "flame";
            Color color3 = (Color)colormanager[colorName].Clone();
            color3.Display();

            Console.ReadLine();
        }

    } 
   

    /// <summary>
    /// 原型管理器 ColorManager
    /// </summary>
    public class ColorManager
    {
        Hashtable colors = new Hashtable();

        // 索引器
        public ColorPrototype this[string name]
        {
            get { return (ColorPrototype)colors[name]; }
            set { colors.Add(name, value); }
        }

    }

    /// <summary>
    /// 颜色 抽象原型 --> ColorPrototype
    /// </summary>
    public abstract class ColorPrototype
    {
        //方法
        public abstract ColorPrototype Clone();
    }

    /// <summary>
    /// 具体原型 Color
    /// </summary>
    public class Color : ColorPrototype
    {
        private int red;
        private int green;
        private int blue;

        //构造函数
        public Color(int red, int green, int blue)
        {
            this.red = red;
            this.green = green;
            this.blue = blue;
        }

        //重写基类方法 
        public override ColorPrototype Clone()
        {
            return (ColorPrototype)this.MemberwiseClone();
        }

        public void Display()
        {
            Console.WriteLine("RGB values are: {0},{1},{2}", red, green, blue);
        }
    }