C++设计模式-原型模式

定义

用原型（Prototype）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。

 

结构

 

理解

1.       Prototype是原型基类，提供Clone纯虚方法，它根据不同的派生类来克隆不同的对象。

2.       ConcretePrototype是原型具体类。实现Clone方法，克隆自己，返回克隆后的新对象。

3.       Client调用基类Clone接口，就可以得到一个克隆对象。

 

要点

1.       原型模式中，Client并不知道要克隆对象的实际类型，只需知道基类类型即可。

2.       克隆对象比直接创建对象的优点在于，克隆是将原有对象的行为属性带到了新的对象中。

3.       C++没有克隆方法，要克隆一个对象，需要借助拷贝构造函数（Copy Constructor）来实现。拷贝构造函数中实现拷贝对象有浅拷贝和深拷贝：

浅拷贝是指对象复制时，只是对于对象中的数据成员进行值拷贝；深拷贝是指对象赋值时，对于对象的简单数据成员进行值拷贝，对于对象中的动态成员（堆或者其他系统资源），要重新分配动态空间。

当类不定义拷贝构造函数的时候，编译器会自动生一个构造函数，叫做默认拷贝构造函数。默认拷贝构造函数使用浅拷贝方式。如果类中含有动态数据成员，就必须使用深拷贝方式实现拷贝构造函数，否则，在销毁对象时，两个对象的析构函数将对同一个内存空间释放两次，产生运行时错误。

 

应用

源码中，Line是原型基类，具体克隆类是直线和曲线。

 

源码

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

 

//原型基类. 线条

class CLinePrototype

{

public:

    virtual ~CLinePrototype(){};

 

    virtual CLinePrototype* Clone() = 0;

};

 

//原型具体类. 直线

class CBeelinePrototype : public CLinePrototype

{

public:

    CBeelinePrototype(){};

    //拷贝构造函数

    CBeelinePrototype(const CBeelinePrototype &o)

    {

        this->m_iWeight = o.m_iWeight;

    }

 

    virtual ~CBeelinePrototype(){};

 

    virtual CLinePrototype* Clone()

    {

        cout << "clone a line" << endl;

        return new CBeelinePrototype(*this);

    }

 

    void SetWeight(const int &iWeight)

    {

        this->m_iWeight = iWeight;

   }

    void Print()

    {

        cout << "beeline weight: " << m_iWeight << endl;

    }

 

protected:

    int m_iWeight;

};

 

//原型具体类. 曲线

class CCurvePrototype : public CLinePrototype

{

public:

    CCurvePrototype(){};

    //拷贝构造函数

    CCurvePrototype(const CCurvePrototype &o)

    {

        this->m_strType = o.m_strType;

    }

 

    virtual ~CCurvePrototype(){};

 

    virtual CLinePrototype* Clone()

    {

        cout << "clone a curve" << endl;

        return new CCurvePrototype(*this);

    }

 

    void SetType(const string &m_strType)

    {

        this->m_strType = m_strType;

    }

    void Print()

    {

        cout << "beeline type: " << m_strType.c_str() << endl;

    }

 

protected:

    string m_strType;

};

 

//Client

CLinePrototype* Clone(CLinePrototype* pPrototype)

{

    return pPrototype->Clone();

}

 

 

int main()

{

    CBeelinePrototype* p1 = new CBeelinePrototype();

    p1->SetWeight(10);

    CLinePrototype* p1Clone = Clone(p1);

    CBeelinePrototype* p1Clone1 = dynamic_cast<CBeelinePrototype*>(p1Clone);

    p1Clone1->Print();

 

    CCurvePrototype* p2 = new CCurvePrototype();

    p2->SetType("DOT");

    CLinePrototype* p2Clone = Clone(p2);

    CCurvePrototype* p2Clone1 = dynamic_cast<CCurvePrototype*>(p2Clone);

    p2Clone1->Print();

 

    system("pause");

    return 0;

}

 

输出：

clone a line

beeline weight: 10

clone a curve

beeline type: DOT

 

 

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