C++设计模式——原型模式

C++设计模式——原型模式

概述

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。Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

场景描述

    现在有个玩具厂家需要用机器来制造士兵的模型，第一批制造出来的士兵是立正的姿势，第二批制造出来的士兵是扛枪姿势的。用最坏的设计方式实现，就是创建个士兵类，添加个设置姿势的方法，每次创建完该对象之后，用设置姿势的方法将该士兵的姿势设置一下，如此就可。再用稍微高级一点的方法是在创建对象的时候，传个参数，这样new出来的对象便是想要的对象。当学了工厂模式之后，觉的工厂模式也不错，传个类型，来生产出不同类型的士兵。但是这么多方法，无论优劣，都会经历一步，那就是每次创建一个对象，都需要new它，如果对象太多的话，这种操作显然在性能上是一个隐患。接下来介绍一种设计模式，原型模式。

类图分析

代码实现

//Soldiers.h文件#ifndef SOLDIERS_H_#define SOLDIERS_H_#include <iostream>using namespace std;class Soldiers{public:    virtual Soldiers* CloneSoldiers() = 0;    virtual std::string GetActions() = 0;    virtual void SetActions(std::string strAction) = 0;};class SoldiersModel : public Soldiers{public:    SoldiersModel(std::string strAction){m_strAction = strAction;}    ~SoldiersModel(){}    //实现拷贝构造函数    SoldiersModel(const SoldiersModel& others)    {        m_strAction = others.m_strAction;    }    //实现Clone函数。    virtual Soldiers* CloneSoldiers()    {        return new SoldiersModel(*this);    }    virtual std::string GetActions()    {        return m_strAction;    }    virtual void SetActions(std::string strAction)    {        m_strAction = strAction;    }private:    std::string m_strAction;};#endif

#include <iostream>#include "Soldiers.h"using namespace std;int main(){    Soldiers* ProtoSoldiers = new SoldiersModel("kang qiang");    std::string strProtoAction = ProtoSoldiers->GetActions();    cout << "Prototype's action is : " << strProtoAction.c_str() << endl;    Soldiers* Copy1Soldiers = ProtoSoldiers->CloneSoldiers();    std::string strCopy1Action = Copy1Soldiers->GetActions();    cout << "Copy1's action is : " << strCopy1Action.c_str() << endl;    ProtoSoldiers->SetActions("li zheng");    Soldiers* Copy2Soldiers = ProtoSoldiers->CloneSoldiers();    std::string strCopy2Action = Copy2Soldiers->GetActions();    cout << "Copy2's action is : " << strCopy2Action.c_str() << endl;    return 0;}

输出结果：
Prototype’s action is : kang qiang
Copy1’s action is : kang qiang
Copy2’s action is : li zheng

优缺点

优点：

• 对于复杂对象的创建，不仅能够简化对象的创建流程，而且会提高创建的效率。

• 原型模式可以创建出一个属性状态一模一样的对象出来，在程序运行过程中方便了不少。

  缺点：

• 原型模式主要通过实现类的拷贝构造函数来实现，如果涉及到复杂的深拷贝，则出问题的概率会比较大。

• 在复杂的代码中，随便使用原型模式创建对象会很难管理对象的属性状态。对于代码的可读性和可维护性无益。

适用场景

对象创建成本比较大的情况。

对象属性状态变化比较小的情况。