设计模式笔记 5.Prototype 原型模式(创建型模式)

 

5.Prototype 原型模式(创建型模式)  2008-8-06

 

 .NET提供了ICloneable接口，只要实现了其Clone方法，在其中执行复制对象的操作以创建新对象。。。 

动机(Motivation)

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“这些易变对象”，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？

意图（Intent）

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

结构图：

 

抽象类：

//抽象类
    abstract class Prototype
    {
        private string id;

        //Constructor
        public Prototype(string id)
        {
            this.id = id;
        }

        //Property
        public string Id
        {
            get
            {
                return id;
            }
        }

        public abstract Prototype Clone();
    }

具体的原型类——继承于抽象类：

    class ConcretePrototype1 : Prototype
    {
        //Constructor
        public ConcretePrototype1(string id)
            : base(id)
        {

        }

        public override Prototype Clone()
        {
            //Shallow copy
            return (Prototype)this.MemberwiseClone();
            throw new NotImplementedException();
        }
    }


    class ConcretePrototype2 : Prototype
    {
        // Constructor 
        public ConcretePrototype2(string id)
            : base(id)
        {
        }

        public override Prototype Clone()
        {
            // Shallow copy 
            return (Prototype)this.MemberwiseClone();
        }
    }

客户端代码：

        static void Main(string[] args)
        {
            ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("I");
            ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1)p1.Clone();

            Console.WriteLine("Cloned:{0}",c1.Id);

            ConcretePrototype2 p2 = new ConcretePrototype2("II");
            ConcretePrototype2 c2 = (ConcretePrototype2)p2.Clone();
            Console.WriteLine("Cloned: {0}", c2.Id);

            // Wait for user 
            Console.Read();
        }

 

Clone方法，由于对象的复杂性，分为浅复制和深复制两种：对于浅复制，可以使用Object的MembermiseClone方法。。。

对于深复制，要使用序列化来实现Clone方法，从而不仅仅复制对象本身，同时连同被引用的对象一起复制。。。

 

Prototype的几个要点

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”。

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。

Prototype模式中的Clone方法可以利用.NET中的Object类的MemberwiseClone()方法或者序列化来实现深拷贝。