设计模式之 - 原型模式

一、定义

        原型模式定义：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。其中有一个词很重要，那就是拷贝。可以说，拷贝是原型模式的精髓所在。举个现实中的例子来介绍原型模式。找工作的时候，我们需要准备简历。假设没有打印设备，因此需手写简历，这些简历的内容都是一样的。这样有个缺陷，如果要修改简历中的某项，那么所有已写好的简历都要修改，工作量很大。随着科技的进步，出现了打印设备。我们只需手写一份，然后利用打印设备复印多份即可。如果要修改简历中的某项，那么修改原始的版本就可以了，然后再复印。原始的那份手写稿相当于是一个原型，有了它，就可以通过复印（拷贝）创造出更多的新简历。这就是原型模式的基本思想。

二、结构

        使用克隆方式来创建对象与同样用来创建对象的工厂模式有什么不同？前面已经提过工厂模式对新产品的适应能力比较弱：创建新的产品时，就必须修改或者增加工厂角色。而且为了创建产品对象要先额外的创建一个工厂对象。那通过原型模式来创建对象会是什么样子呢？
先让我们来看看原型模式的结构吧。
1) 客户角色：让一个原型克隆自己来得到一个新对象。
2) 抽象原型角色：实现了自己的 clone 方法，扮演这种角色的类通常是抽象类，且它具有许多具体的子类。
3) 具体原型角色：被复制的对象，为抽象原型角色的具体子类。

三、实现

#include<iostream>#include<cstdlib>using namespace std;class Resume{protected:char *name;public:Resume(){}virtual ~Resume(){}virtual Resume* Clone(){return NULL;}virtual void Set(char *){}virtual void Show(){}};class ResumeA:public Resume{public:ResumeA(const char *str);//构造函数ResumeA(const ResumeA &);//拷贝构造函数,深复制~ResumeA(); //析构函数ResumeA* Clone();void Show(); //显示内容};ResumeA::ResumeA(const char *str){if(str == NULL){name = new char[1];name[0] = '\0';}else{name = new char[strlen(str) + 1];strcpy(name , str);}}ResumeA::~ResumeA(){delete [] name;}ResumeA::ResumeA(const ResumeA &r){name = new char[strlen(r.name) + 1];//深复制strcpy(name , r.name);cout<<"调用了拷贝构造函数"<<endl;}ResumeA* ResumeA::Clone(){return new ResumeA(*this);//会调用上面的拷贝构造函数进行深复制}void ResumeA::Show(){cout<<"Resume name: "<<name<<endl;}int main(){Resume *r1 = new ResumeA("A");//创建原型Resume *r2 = r1->Clone();//克隆出对象r1->Show();r2->Show();delete r1;delete r2;r1 = r2 = NULL;}

四、总结

        你也许已经发现原型模式与工厂模式有着千丝万缕的联系：原型管理器不就是一个工厂么。当然这个工厂经过了改进，去掉了像抽象工厂模式或者工厂方法模式那样繁多的子类。因此可以说原型模式就是在工厂模式的基础上加入了克隆方法。
        也许你要说：我实在看不出来使用 clone 方法产生对象和 new 一个对象有什么区别；

        原型模式使用 clone 能够动态的抽取当前对象运行时的状态并且克隆到新的对象中，新对象就可以在此基础上进行操作而不损坏原有对象；而 new 只能得到一个刚初始化的对象，而在实际应用中，这往往是不够的。
        特别当你的系统需要良好的扩展性时，在设计中使用原型模式也是很必要的。比如说，
你的系统可以让客户自定义自己需要的类别，但是这种类别的初始化可能需要传递多于已有类别的参数，而这使得用它的类将不知道怎么来初始化它（因为已经写死了），除非对类进行修改。说白了，原型模式最大的好处就是可以随时克隆出一个与已经有的对象完全一样的对象。 

        工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式都是创建型模式。工厂方法模式适用于生产较复杂，一个工厂生产单一的一种产品的时候；抽象工厂模式适用于一个工厂生产多个相互依赖的产品；建造者模式着重于复杂对象的一步一步创建，组装产品的过程，并在创建的过程中，可以控制每一个简单对象的创建；原型模式则更强调的是从自身复制自己，创建和自己一模一样的对象。