计划模式-原型模式

原型模式

原型模式利用场景

​ 当在我们的系统中存在大量相同或相似对象的创建问题，假如用传统的构造函数来创建对象，会比较复杂且耗时耗资源（主要是构造函数的实行），用原型模式天生对象就很高效，直接内存式的拷贝。
原型模式实现要点

• 用一个已经创建的实例对象作为原型
  
• 通过复制该原型对象来创建一个和原型对象相同或者相似的新对象
  

原型对象的实现方式

原型模式的布局

• 抽象原型类：规定了详细原型对象必须实现的接口。
  
• 详细原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象。
  
• 访问类：利用详细原型类中的clone()方法来复制新的对象。
  

1. #include <cstdio>
2. #include <iostream>
4. using namespace std;
7. class Prototype {
8. protected:
9.     string prototype_name_;
10.     float prototype_field_;
12. public:
13.     Prototype() {}
14.     Prototype(string prototype_name)
15.         : prototype_name_(prototype_name) {
16.     }
17.     virtual ~Prototype() {}
19.     virtual Prototype* Clone() const = 0;
21.     virtual void Method(float prototype_field) {
22.         this->prototype_field_ = prototype_field;
23.         std::cout << "Call Method from " << prototype_name_ << " with field : " << prototype_field << std::endl;
24.     }
25. };
27. class Realizetype1 : public Prototype {
28. private:
29.     float realize_prototype_field1_;
31. public:
32.     Realizetype1(string prototype_name, float concrete_prototype_field)
33.         : Prototype(prototype_name), realize_prototype_field1_(concrete_prototype_field) {
34.     }
36.     /**
37.      * 注意，Clone 方法返回一个新的克隆对象的指针，调用者必须释放其内存。
38.      */
39.     Prototype* Clone() const override {
40.         return new Realizetype1(*this); //浅拷贝
41.     }
42. };
45. class Realizetype2 : public Prototype {
46. private:
47.     float realize_field2_;
49. public:
50.     Realizetype2(string prototype_name, float concrete_prototype_field)
51.         : Prototype(prototype_name), realize_field2_(concrete_prototype_field) {
52.     }
53.     Prototype* Clone() const override {
54.         return new Realizetype2(*this);
55.     }
56. };
60. int main()
61. {
62.     Realizetype1  sxz("孙悟空", 1000);
63.     Realizetype2  zbj("猪八戒", 800);
65.     Realizetype1* s1 = (Realizetype1*)sxz.Clone();
66.     Realizetype2* z2 = (Realizetype2*)zbj.Clone();
68.     s1->Method(1000);
69.     z2->Method(800);
71.     return 0;
72. }

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原型模式的实现优点

• 创建对象基于内存二进制流的复制，在性能上比直接 new 一个对象更加优良。
  
• 可以利用深克隆方式保存对象的状态，利用原型模式将对象复制一份，并将其状态保存起来，简化了创建对象的过程，以便在需要的时候利用（比方恢复到历史某一状态），可辅助实现打消操纵。
  

原型模式的实现的缺点

• 需要为每一个类都设置一个 clone 方法
  
• clone 方法位于类的内部，当对已有类举行改造的时候，需要修改代码。
  
• 当实现深克隆时，需要编写较为复杂的代码，而且当对象之间存在多重嵌套引用时，为了实现深克隆，每一层对象对应的类都必须支持深克隆，实现起来会比较麻烦。因此，深克隆、浅克隆需要运用恰当。
  

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