设计模式（4）——原型 Prototype

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四、Prototype （原型模式，对象创建型模式）

1. 问题：

  创建给定类的实例的过程很昂贵或者很复杂时。

2. 意图：

  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。

3. 适用：

  当创建给定类的实例的过程很昂贵或者很复杂时，就使用原型模式。通过创建类实例对应的 prototype 原型，后续创建类实例就直接调用原型实例的 clone 函数，从原型实例自身拷贝一个实例返回。原型模式是基于从零创建一个对象的成本（复杂程度）远高于直接拷贝对象的成本。

4. 类图：

5. 中间层思考：

  原型模式在客户与复杂对象的创建之间添加了一个中间层（原型克隆）。

6. Prototype 思考：

  Prototype 模式通过复制原型（Prototype）而获得新对象创建的功能，这里 Prototype 本身就是“对象工厂”（因为能够生产对象），实际上 Prototype 模式和 Builder 模式、AbstractFactory 模式都是通过一个类（对象实例）来专门负责对象的创建工作（工厂对象），它们之间的区别是：Builder 模式重在复杂对象的一步步创建（并不直接返回对象）， AbstractFactory 模式重在产生多个相互依赖的对象，而 Prototype 模式重在从自身复制自己创建新类。

7. 代码实现：

1. 编写一个类 Prototype，类中包含一个克隆函数 Clone()
2. Clone 方法内生成一个深拷贝自身 this 的对象返回

Prototype.h

// Prototype.h#pragma onceclass Prototype {public:    virtual ~Prototype();    virtual Prototype* Clone() const = 0;protected:    Prototype();private:};class ConcretePrototype : public Prototype {public:    ConcretePrototype();    ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp);    ~ConcretePrototype();    Prototype* Clone() const;protected:private:};

Prototype.cpp

//Prototype.cpp#include "Prototype.h"#include <iostream>using namespace::std;Prototype::Prototype() {}Prototype::~Prototype() {}Prototype* Prototype::Clone() const {    return 0;}ConcretePrototype::ConcretePrototype() {}ConcretePrototype::~ConcretePrototype() {}ConcretePrototype::ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp) {    cout << "ConcretePrototype copy..." << endl;}Prototype* ConcretePrototype::Clone() const {    return new ConcretePrototype(*this);}

main.cpp

// main.cpp#include "Prototype.h"#include <iostream>using namespace::std;int main(int argc, char* argv[]) {    Prototype* p = new ConcretePrototype();    Prototype* pl = p->Clone();    return 0;}