python 设计模式之原型模式 Prototype Pattern

#引入

例子1：

孙悟空拔下一嘬猴毛，轻轻一吹就会变出好多的孙悟空来。

 

例子2：寄个快递
下面是一个邮寄快递的场景：
“给我寄个快递。”顾客说。
“寄往什么地方？寄给……？”你问。
“和上次差不多一样，只是邮寄给另外一个地址，这里是邮寄地址……”顾客一边说一边把写有邮寄地址的纸条给你。
“好！”你愉快地答应，因为你保存了用户的以前邮寄信息，只要复制这些数据，然后通过简单的修改就可以快速地创建新的快递数据了。

 

 

# 原型模式概念

用原型实例指定创建对象的种类，并通过复制这些原型创建新的对象

是建造者模式

 

 #原型模式使用场景

1)资源优化场景。类初始化需要消耗非常多的资源，这个资源包括数据，硬件资源等，可通过原型复制避免这些消耗
2)通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，这时可以使用原型模式
3)一个对象需要提供给其他对象访问，而且每个调用者可能都需要修改其值时？可以考虑使用原型模式复制多个对象供调用者使用，即保护性拷贝

4)性能和安全要求的场景。

 

 

 

 #原型模式的优点

1)当创建的对象实例较为复杂的时候，使用原型模式可以简化对象的创建过程！
2)扩展性好，由于写原型模式的时候使用了抽象原型类，在客户端进行编程的时候可以将具体的原型类通过配置进行读取。
2)可以使用深度克隆来保存对象的状态，使用原型模式进行复制。当你需要恢复到某一时刻就直接跳到。比如我们的idea种就有历史版本，或则SVN中也有这样的操作。非常好用！

 #原型模式的缺点

1)配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。

2)必须实现 Cloneable 接口。

 

#原型模式的角色

1)抽象原型（Prototype）角色：规定了具体原型对象必须实现的接口（如果要提供深拷贝，则必须具有实现clone的规定）

2)具体原型（ConcretePrototype）：从抽象原型派生而来，是客户程序使用的对象，即被复制的对象，需要实现抽象原型角色所要求的接口。

3)客户（Client）角色：使用原型对象的客户程序

 

 

 

#原型模式的主意事项

对象拷贝的时候构造函数是不会执行的，原因在于拷贝是直接在堆中进行，这其实也可以理解，new的时候，JVM要走一趟类加载流程，这个流程非常麻烦，在类加载流程中会调用构造函数，最后生成的对象会放到堆中，而拷贝就是直接拷贝堆中的现成的二进制对象，然后重新一个分配内存块。 

 

 

#浅克隆

仅仅复制所克隆的对象，而不复制它所引用的对象。

被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。

 

#深克隆

把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象，而不再是原有的那些被引用的对象。

 

#举个例子

这个设计模式很好理解，而且已经嵌入到了语言中，拿andy的例子作参考

from copy import copy,deepcopy

#原型抽象类

class Prototype:
    def clone(slef):
        pass
    def deep_clone(self):
        pass

#workexperience类
class WorkExperience:
    def __init__(self):
        self.timearea=''
        self.company=''

    def set_workexperience(self,timearea,company):
        self.timearea=timearea
        self.company=company

#Resume类
class Resume(Prototype):
    def __init__(self,name):
        self.name=name
        self.workexperience=WorkExperience()

    def set_personinfo(self,sex,age):
        self.sex=sex
        self.age=age
        pass

    def set_workexperience(self,timearea,company):
        self.workexperience.set_workexperience(timearea,company)
    def display(self):
        print(self.name)
        print(self.sex,self.age)
        print('work experience',self.workexperience.timearea,self.workexperience.company)

    def clone(self):
         return copy(self)

    def deep_clone(self):
        return deepcopy(self)

if __name__=='__main__':
   obj1=Resume('uu')
    obj2=obj1.clone()
    obj3=obj1.deep_clone()

    obj1.set_personinfo('male',28)   
    obj1.set_workexperience('2001-2003','developing')
    obj2.set_personinfo('male',26)   
    obj2.set_workexperience('2004-2006','BA')
    obj3.set_personinfo('male',26)   
    obj3.set_workexperience('2011-2012','testing')

    obj1.display()
    obj2.display()
    obj3.display()
    

 

#参考

https://zhidao.baidu.com/question/569131711.html

https://blog.csdn.net/weixin_30416497/article/details/96400396

https://blog.csdn.net/asffghfgfghfg1556/article/details/81702164

https://blog.csdn.net/qq_40709468/article/details/82316418

https://www.runoob.com/design-pattern/prototype-pattern.html

https://www.cnblogs.com/fengyumeng/p/10646487.html

https://blog.51cto.com/9291927/1970104

https://www.cnblogs.com/onepiece-andy/p/python_prototype_pattern.html