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【地铁上的设计模式】--创建型模式：原型模式

喵叔哟 2023-06-12 20:00:03

简介【地铁上的设计模式】--创建型模式：原型模式

什么是原型模式

原型模式是一种创建型设计模式，它通过复制现有对象来创建新对象。该模式基于一个原型对象，通过克隆来创建新的对象，避免了创建过程中的复杂配置。原型模式分为浅拷贝和深拷贝两种类型，浅拷贝只复制对象的基本类型数据和引用类型的引用，而深拷贝则复制了整个对象，包括对象内部的引用类型。原型模式适用于需要创建大量相似对象的场景，可以提高代码复用性，减少对象创建的开销。

如何实现原型模式

原型模式的实现步骤如下：

创建原型接口，定义对象克隆的方法。
创建具体的原型类，实现原型接口，完成对象克隆的实现。
在客户端代码中，通过原型对象调用克隆方法，创建新的对象。
如果需要深拷贝，需要在原型类中重写clone()方法，实现深度克隆。

使用原型模式的关键是要确保被克隆的对象具有正确的克隆方法，并且使用合适的方式进行克隆。此外，需要注意克隆对象的引用类型数据是否需要深拷贝，以避免出现数据不一致的问题。
Java实现

public abstract class Prototype implements Cloneable {
    public Prototype clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Prototype) super.clone();
    }
}

public class ConcretePrototype extends Prototype {
    private String attribute;

    public String getAttribute() {
        return attribute;
    }

    public void setAttribute(String attribute) {
        this.attribute = attribute;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ConcretePrototype prototype1 = new ConcretePrototype();
        prototype1.setAttribute("attribute1");
        try {
            ConcretePrototype prototype2 = (ConcretePrototype) prototype1.clone();
            System.out.println(prototype2.getAttribute());
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，Prototype是抽象原型类，定义了一个克隆方法，可以复制自己的对象。ConcretePrototype是具体原型类，实现了抽象原型类的克隆方法。Client是客户端代码，创建原型对象并克隆它。
在克隆时，可以通过调用clone方法实现原型对象的复制，返回的是一个新的对象，但是它与原始对象具有相同的属性值。可以在新对象上修改属性而不会影响原始对象。
C#实现

using System;

// 定义抽象原型类
abstract class Prototype {
    public abstract Prototype Clone();
}

// 具体原型类A
class ConcretePrototypeA : Prototype {
    public override Prototype Clone() {
        return (Prototype)this.MemberwiseClone();
    }
}

// 具体原型类B
class ConcretePrototypeB : Prototype {
    public override Prototype Clone() {
        return (Prototype)this.MemberwiseClone();
    }
}

// 客户端代码
class Client {
    static void Main(string[] args) {
        // 创建原型对象
        ConcretePrototypeA prototypeA = new ConcretePrototypeA();
        ConcretePrototypeB prototypeB = new ConcretePrototypeB();

        // 克隆对象
        ConcretePrototypeA cloneA = (ConcretePrototypeA)prototypeA.Clone();
        ConcretePrototypeB cloneB = (ConcretePrototypeB)prototypeB.Clone();

        Console.WriteLine("cloneA is " + cloneA.GetType().Name);
        Console.WriteLine("cloneB is " + cloneB.GetType().Name);
    }
}