“对象创建”模式 - Prototype原型模式 - 《设计模式》

引言
- 原型模式的代码
动机
原型设计模式的定义
结构
要点总结

引言

解决结构复杂对象的创建问题。

一个复杂对象，有着很多种状态。创建一个复杂对象，不仅需要创建初始状态，可能还要创建中间状态等等。针对创建初始状态，用构造函数即可（new一个对象即可）；但new不能满足构造中间状态。

原型模式的代码

Prototype.cpp

//抽象类
class ISplitter{
public:
 virtual void split()=0;
 virtual ISplitter* clone()=0; //通过克隆自己来创建对象
 virtual ~ISplitter(){}
};

ConcretePrototype.cpp ```cpp //具体类 class BinarySplitter : public ISplitter{ public: virtual ISplitter* clone(){

 return new BinarySplitter(*this); //通过拷贝构造函数，深度拷贝自己
 //前提是类的拷贝构造函数要写正确，要写成深度拷贝

} };

class TxtSplitter: public ISplitter{ public: virtual ISplitter clone(){ return new TxtSplitter(this); } };

class PictureSplitter: public ISplitter{ public: virtual ISplitter clone(){ return new PictureSplitter(this); } };

class VideoSplitter: public ISplitter{ public: virtual ISplitter clone(){ return new VideoSplitter(this); } };


3. 客户端Client.cpp
```cpp
class MainForm : public Form
{
    ISplitter*  prototype;//原型对象
public:
    MainForm(ISplitter*  prototype){
        this->prototype=prototype;
    }
    void Button1_Click(){
        //直接调用可以吗？
        //prototype->split();
        //不行！原型对象是供我们克隆用的，不能直接使用，否则就违背了原型设计模型的宗旨
        //真正使用是需要创建一个新的对象
        ISplitter * splitter= prototype->clone(); //克隆原型
        splitter->split();    //再使用
        delete splitter;
    }
};

动机

在软件系统中，经常面临着“某些结构复杂的对象”的创建工作；由于需求的变化，这些对象经常面临着剧烈的变化，但是它们却拥有比较稳定一致的接口

如何应对这种变化？如何向“客户程序（使用这些对象的程序）”隔离出“这些易用对象”，从而使得“依赖这些易变对象的客户程序”不随着需求改变而改变？

[2021/3/7理解] 其实就是我们想获得对象a的克隆体，而new出来的对象是默认状态，和a的状态不同（结构复杂就在这里体现），所以需要根据对象a来克隆一份。a就称之为原型

【工厂方法模式与原型模式相比】

原型创建对象的方式，比工厂方法的灵活性更大。工厂方法只能创建初始状态的对象，而原型模式既可创建初始状态的对象，也可拷贝任意状态的对象
如何选择？
1. 简单来说，如果只要几步简单的步骤就能创建一个新对象，那么用工厂方法
2. 如果你要考虑对象非常复杂的中间状态，而且希望保留那个中间状态。那么用原型
  原型设计模式的定义
  使用原型实例指定创建对象的种类，然后通过拷贝这些原型来创建新的对象。——《设计模式》GoF

结构

要点总结

要点一：Prototype模式同样用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系，它同样要求这些“易变类”拥有“稳定的接口”。

要点二：Prototype模式对于“如何创建易变类的实体对象”采用“原型克隆”的方法来做，它使得我们可以非常灵活地动态创建“拥有某些稳定接口”的新对象——所需工作仅仅是注册一个新类的对象（即原型），然后在任何需要的地方clone

要点三：Prototype模式中的Clone方法可以利用某些框架中的序列化来实现深拷贝

在某些语言中，如Java、C#，它们的深克隆和C++不一样，简单来讲，它们没有拷贝构造函数，它们可以通过序列化的方式实现深拷贝（在内存中先做一个序列化，再做一个反序列化）
在C++中，做序列化不是这么容易的，需要很多框架的搭配。但C++有一个便利的条件（拷贝构造函数），所以用拷贝构造函数来做Prototype模式比较方便

Prototype原型模式

引言

原型模式的代码

动机

原型设计模式的定义

结构

要点总结