C++设计模式-原型

定义
用原型（Prototype）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。

结构

理解
1. Prototype是原型基类，提供Clone纯虚方法，它根据不同的派生类来克隆不同的对象。
2. ConcretePrototype是原型具体类。实现Clone方法，克隆自己，返回克隆后的新对象。
3. Client调用基类Clone接口，就可以得到一个克隆对象。

要点
1. 原型模式中，Client并不知道要克隆对象的实际类型，只需知道基类类型即可。
2. 克隆对象比直接创建对象的优点在于，克隆是将原有对象的行为属性带到了新的对象中。
3. C++没有克隆方法，要克隆一个对象，需要借助拷贝构造函数（Copy Constructor）来实现。拷贝构造函数中实现拷贝对象有浅拷贝和深拷贝：
浅拷贝是指对象复制时，只是对于对象中的数据成员进行值拷贝；深拷贝是指对象赋值时，对于对象的简单数据成员进行值拷贝，对于对象中的动态成员（堆或者其他系统资源），要重新分配动态空间。
当类不定义拷贝构造函数的时候，编译器会自动生一个构造函数，叫做默认拷贝构造函数。默认拷贝构造函数使用浅拷贝方式。如果类中含有动态数据成员，就必须使用深拷贝方式实现拷贝构造函数，否则，在销毁对象时，两个对象的析构函数将对同一个内存空间释放两次，产生运行时错误。

应用
源码中，Line是原型基类，具体克隆类是直线和曲线。

源码
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//原型基类. 线条
class CLinePrototype
{
public:
virtual ~CLinePrototype(){};

virtual CLinePrototype* Clone() = 0;
};

//原型具体类. 直线
class CBeelinePrototype : public CLinePrototype
{
public:
CBeelinePrototype(){};
//拷贝构造函数
CBeelinePrototype(const CBeelinePrototype &o)
{
this->m_iWeight = o.m_iWeight;
}

virtual ~CBeelinePrototype(){};

virtual CLinePrototype* Clone()
{
cout << "clone a line" << endl;
return new CBeelinePrototype(*this);
}

void SetWeight(const int &iWeight)
{
this->m_iWeight = iWeight;
}
void Print()
{
cout << "beeline weight: " << m_iWeight << endl;
}

protected:
int m_iWeight;
};

//原型具体类. 曲线
class CCurvePrototype : public CLinePrototype
{
public:
CCurvePrototype(){};
//拷贝构造函数
CCurvePrototype(const CCurvePrototype &o)
{
this->m_strType = o.m_strType;
}

virtual ~CCurvePrototype(){};

virtual CLinePrototype* Clone()
{
cout << "clone a curve" << endl;
return new CCurvePrototype(*this);
}

void SetType(const string &m_strType)
{
this->m_strType = m_strType;
}
void Print()
{
cout << "beeline type: " << m_strType.c_str() << endl;
}

protected:
string m_strType;
};

//Client
CLinePrototype* Clone(CLinePrototype* pPrototype)
{
return pPrototype->Clone();
}


int main()
{
CBeelinePrototype* p1 = new CBeelinePrototype();
p1->SetWeight(10);
CLinePrototype* p1Clone = Clone(p1);
CBeelinePrototype* p1Clone1 = dynamic_cast<CBeelinePrototype*>(p1Clone);
p1Clone1->Print();

CCurvePrototype* p2 = new CCurvePrototype();
p2->SetType("DOT");
CLinePrototype* p2Clone = Clone(p2);
CCurvePrototype* p2Clone1 = dynamic_cast<CCurvePrototype*>(p2Clone);
p2Clone1->Print();

system("pause");
return 0;
}

输出：
clone a line
beeline weight: 10
clone a curve
beeline type: DOT


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