设计模式--原型模式

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-08-04 04:11 258阅读 0赞

原型模式，网上定义：用原型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。我的理解是，一次实例化，多次调用。

【什么时候用】

在我们代码编程过程中会涉及到很多代码重用部分，当我们需要重复创建相似的对象时就要考虑原型模式，它的好处在于我们创建对象的同时不需要考虑对象的细枝末节；而且在使用时只需要实例化一次，大大增加了系统的性能，换句话就是不用新初始化对象，动态获得对象运行时状态。

.net语言中在system命名空间中提供ICloneable接口，子类通过实现Clone（）方法，就可以直接完成原型模式，该方法直接操作内存中二进制流，因此对性能的差别非常明显。

【如何使用】

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在C\#语言中，原型类Protype类只需要调用IConeable即可。子类通过实现父类的Clone方法即可。

public Object Clone()
    {
            return (Object)this.MemberwiseClone();//object是所有子类的父类
    }

【深复制与浅复制】

针对一个具体实现对象来说，上面的方法完全可以实现。但对象与对象之间往往存在引用关系，而MemberwiseClone（）方法只能复制值类型的数据，比如string，int等，但字段是引用类型则不能复制引用该对象。

例如有这样一段代码：

<pre name="code" class="csharp">class student
 {
 	private string name;
 	public string Name
 	{
 		get{return name;}
 		set{name=value;}
 	}
 	private string id;
 	public string ID
 {
 		get{return id; }
 		set{id=value; }
 	}
 }
 class School:IConeable
 {
 	private string grade;
 	private string class;
 	
 	private Student student;
 	public School()
 	{
 		student=new Student(); //实例化学生对象
 	}
 	//设置年级
 	private void SetGrade(string grade)
 	{
 		this.grade=grade;
 	}
 	//设置学生信息
 	private void SetStudentInfo(string name,string id)
 	{
 		this.name=name;
 		this.id=id;
 	}
 	
 	//实现克隆方法
 	public Object Clone()
 	{
 		return (Object) this.MemberwiseClone();
 	}
 }
 //客户端
 static void Main(String[] args)
 {
 	School school1=new School();
 school.SetStudentInfo("张三"，"1");
 	school.SetGrade("三年级");
 School school2=school1.Clone()
 school2.SetStudentInfo("李四"，"2");
 school2.SetGrade("四年级");
 }

运行结果保存为：

张三   1  三年级

张三   1  四年级

因为student对象不能被MemberWiseClone()方法复制，因此clone（）方法只实现了年级的转换。

要想实现学生对象也可以被复制，则学生类也要继承ICloneable接口，实现clone（）方法。

<pre name="code" class="csharp">class student
 {
 	private string name;
 	public string Name
 	{
 		get{return name;}
 		set{name=value;}
 	}
 	private string id;
 	public string ID
 {
 		get{return id; }
 		set{id=value; }
 	}
 <pre name="code" class="csharp"><pre name="code" class="csharp">	public Object Clone()
 	{
 		return (Object) this.MemberwiseClone();
 	}
 }
 //学校对象的构造方法添加上student的clone（）方法
 <pre name="code" class="csharp"><pre name="code" class="csharp">	public School()
 	{
 		student=new Student(); //实例化学生对象
 	}
 <pre name="code" class="csharp"><pre name="code" class="csharp">	public School(Student student)
 	{
 		this.student=(Student)student.Clone(); //实例化学生对象
 	}
 //学校对象的clone（）方法
 public Object Clone()
 	{
 		School obj=new Schol(this.student);
 		obj.grade=this.grade;
 		obj.class=this.class;
 		return obj;
 	}

其实深复制远远不止应用于两个对象之间的调用，还可以应用于多级对象的调用关系。

【总结】

原型模式的设计大大增强了代码的重用性，提高了系统性能，同时深复制和浅复制的灵活运用让系统编写变得游刃有余。

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