C#面向对象设计模式纵横谈 笔记6 Prototype 原型（创建型模式）

依赖关系的倒置

抽象不应该依赖于实现细节，实现细节应该依赖于抽象。

1）抽象A直接依赖于实现细节b（很容易出现这种情况）

人　　　　 ——> 陶瓷水杯

2）抽象A依赖于抽象B，实现细节b依赖于抽象B（将实现细节b抽象出一个抽象B）

人 ——> 　　水杯　　 <——  陶瓷水杯

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（Structure）

例说Prototype应用 Codes in .NET

1）GameSystem.cs

    public class GameSystem
    {
        #region 原型实例
        NormalActor normalActor;
        FlyActor flyActor;
        WaterActor waterActor;
        #endregion

        public GameSystem()
        {
            //... ...
        }

        public void Run()
        {
            //一般的士兵
            NormalActor normalActor1 = normalActor.Clone();
            NormalActor normalActor2 = normalActor.Clone();
            NormalActor normalActor3 = normalActor.Clone();
            NormalActor normalActor4 = normalActor.Clone();
            NormalActor normalActor5 = normalActor.Clone();

            //会飞的士兵
            FlyActor flyActor1 = flyActor.Clone();
            FlyActor flyActor2 = flyActor.Clone();

            //会潜水的士兵
            WaterActor waterActor1 = waterActor.Clone();
            WaterActor waterActor2 = waterActor.Clone();
        }
    }

2）抽象B

    #region 抽象类
    public abstract class NormalActor
    {
        public abstract NormalActor Clone();
    }

    public abstract class FlyActor
    {
        public abstract FlyActor Clone();
    }

    public abstract class WaterActor
    {
        public abstract WaterActor Clone();
    }
    #endregion

3）抽象A：实现细节类

    public class NormalActorA : NormalActor
    {
        public override NormalActor Clone()
        {
            //缺点是MemberwiseClone只能进行浅复制
            //可以采取序列化和反序列化的方式进行拷贝
            return (NormalActor)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    public class NormalActorB : NormalActor
    {
        public override NormalActor Clone()
        {
            return (NormalActor)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    public class FlyActorA : FlyActor
    {
        public override FlyActor Clone()
        {
            return (FlyActor)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    public class FlyActorB : FlyActor
    {
        public override FlyActor Clone()
        {
            return (FlyActor)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    public class WaterActorA : WaterActor
    {
        public override WaterActor Clone()
        {
            return (WaterActor)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    public class WaterActorB : WaterActor
    {
        public override WaterActor Clone()
        {
            return (WaterActor)this.MemberwiseClone();
        }
   }

Prototype模式的几个要点

1）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”。

2）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不断地Clone。

3）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。

有关创建性模式的讨论

1）Singleton模式解决的是实体对象个数的问题。除了Singleton之外，其他创建型模式解决的都是new所带来的耦合关系。

2）Factory Method, Abstract Factory, Builder都需要一个额外的工厂类来负责实例化“易变对象”，而Prototype则是通过原型（一个特殊的工厂类）来克隆“易变对象”。

3）如果遇到“易变类”，起初的设计通常从Factory Method开始，当遇到更多的复杂变化时，再考虑重构为其他三种工厂模式（Abstract Factory, Builder ，Prototype）。

推荐参考书

1)《设计模式：可复用面向对象软件的基础》GoF 

2)《面向对象分析与设计》Grady Booch 

3)《敏捷软件开发：原则、模式与实践》Robert C. Martin

4)《重构：改善既有代码的设计》Martin Fowler

5)《Refactoring to Patterns》Joshua Kerievsky