常见设计模式的解析和实现(C++)之四-Prototype模式

作用:
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。

UML结构图:

抽象基类:
1)Prototype:虚拟基类,所有原型的基类,提供Clone接口函数

接口函数:
1)Prototype::Clone函数:纯虚函数,根据不同的派生类来实例化创建对象.

解析:
Prototype模式其实就是常说的"虚拟构造函数"一个实现,C++的实现机制中并没有支持这个特性,但是通过不同派生类实现的Clone接口函数可以完成与"虚拟构造函数"同样的效果.举一个例子来解释这个模式的作用,假设有一家店铺是配钥匙的,他对外提供配制钥匙的服务(提供Clone接口函数),你需要配什么钥匙它不知道只是提供这种服务,具体需要配什么钥匙只有到了真正看到钥匙的原型才能配好.也就是说,需要一个提供这个服务的对象,同时还需要一个原型(Prototype),不然不知道该配什么样的钥匙.

实现:
1)Prototype.h

/********************************************************************created:2006/07/20filename: Prototype.hauthor:李创                http://www.cppblog.com/converse/purpose:Prototype模式的演示代码*********************************************************************/#ifndef PROTOTYPE_H#define PROTOTYPE_H// 虚拟基类,所有原型的基类,提供Clone接口函数class Prototype{public:Prototype(){}virtual ~Prototype(){}virtual Prototype* Clone() = 0;};// 派生自Prototype,实现Clone方法class ConcreatePrototype1: public Prototype{public:ConcreatePrototype1();ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&);virtual ~ConcreatePrototype1();virtual Prototype* Clone();};// 派生自Prototype,实现Clone方法class ConcreatePrototype2: public Prototype{public:ConcreatePrototype2();ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&);virtual ~ConcreatePrototype2();virtual Prototype* Clone();};#endif

2)Prototype.cpp

/********************************************************************created:2006/07/20filename: Prototype.cppauthor:李创                http://www.cppblog.com/converse/purpose:Prototype模式的演示代码*********************************************************************/#include "Prototype.h"#include <iostream>ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1(){std::cout << "construction of ConcreatePrototype1\n";}ConcreatePrototype1::~ConcreatePrototype1(){std::cout << "destruction of ConcreatePrototype1\n";}ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&){std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype1\n";}Prototype* ConcreatePrototype1::Clone(){return new ConcreatePrototype1(*this);}ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2(){std::cout << "construction of ConcreatePrototype2\n";}ConcreatePrototype2::~ConcreatePrototype2(){std::cout << "destruction of ConcreatePrototype2\n";}ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&){std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype2\n";}Prototype* ConcreatePrototype2::Clone(){return new ConcreatePrototype2(*this);}

3)Main.cpp

/********************************************************************created:2006/07/20filename: Main.cppauthor:李创                http://www.cppblog.com/converse/purpose:Prototype模式的测试代码*********************************************************************/#include "Prototype.h"#include <stdlib.h>int main(){Prototype* pPrototype1 = new ConcreatePrototype1();Prototype* pPrototype2 = pPrototype1->Clone();Prototype* pPrototype3 = new ConcreatePrototype2();Prototype* pPrototype4 = pPrototype3->Clone();delete pPrototype1;delete pPrototype2;delete pPrototype3;delete pPrototype4;system("pause");return 0;}