【设计模式】创建型模式之原型Prototype

小咪咪 2022-08-22 13:27 224阅读 0赞

**原型Prototype**是一种创建型设计模式，意在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。原型Prototype是一种创建型设计模式，意在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。

当一个系统应该独立于它的产品创建、构成和表示时，或者当要实例化的类是运行时刻指定时，或者为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时，或者当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时，我们可以尝试使用Prototype，建立相应数目的原型并克隆它们，可能比每次用合适的的状态手工实例化该类更方便一些。

Prototype的类图如下：  
![这里写图片描述][20160529203615219]

Prototype类声明一个克隆自身的接口clone，ConcretePrototype类实现一个克隆自身的操作clone，Client在其operation方法中让一个原型克隆自身从而创建一个新的对象。

原型对客户隐藏了具体的产品类，客户无需改变就可以使用与特定应用相关的类。实际上，克隆一个原型类似于实例化一个对象，需要支持拷贝，但比实例化方便，可以极大的较少系统所需要的类的数目。

下面以一个例子说明原型的用法。例子中，与Prototype对应的为Traffic类，是个抽象类，声明了一个clone接口，另外的initialize方法并不是必需的，需要时可用于对clone出来的对象作一些初始化工作；与ConcretePrototype对应的是Plane，实现了clone方法，因为调用了拷贝构造函数，我们需要根据实际情况定义这个拷贝构造函数，是浅拷贝还是深拷贝；与Client对应的是TrafficClient类，重点为构造函数的参数及makeTraffic方法中对clone的调用。

例子代码如下：

class Traffic
    {
    public:
        virtual Traffic* clone() const = 0;
        virtual void initialize() {}
    };
    
    class Plane : public Traffic
    {
    public:
        Plane() {}
        Plane(const Plane&) {}
        Traffic* clone() const { return new Plane(*this); }
    };
    
    class TrafficClient
    {
    public:
        TrafficClient(Traffic *traffic) : m_pPrototypeTraffic(traffic) {}
        Traffic* makeTraffic() const
        {
            if (m_pPrototypeTraffic) {
                return m_pPrototypeTraffic->clone();
            }
            return 0;
        }
    
    private:
        Traffic *m_pPrototypeTraffic;
    };

测试代码如下：

TrafficClient tc(new Plane);
        tc.makeTraffic();

[20160529203615219]: /images/20220722/0ef74c61bb6f458c972c84525e52c385.png