设计模式之原型模式

原型模式

目的：

Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance, and create
new objects by copying this prototype.

用原型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。

C++实现要点：

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。

 

//Prototype.h

#include <string>
using namespace std;

class Prototype
{
public:
    virtual Prototype *clone()=0;
    virtual void show()=0;
};

class concretePrototype1:public Prototype
{
private:
    string m_str;
public:
    concretePrototype1();
    concretePrototype1(string cstr);
    concretePrototype1(const concretePrototype1 &c);
    virtual Prototype *clone();
    virtual void show();

};

class concretePrototype2:public Prototype
{
private:
    string m_str;
public:
    concretePrototype2(string cstr);
    concretePrototype2(const concretePrototype2 &c);
    virtual Prototype *clone();
    virtual void show();
};

//Prototype.cpp

#include "Prototype.h"
#include <iostream>
/*
using namespace std;
concretePrototype1::concretePrototype1()
{
    cout<<"default the concretePrototype1"<<endl;
    this->m_str="default type1";
}

concretePrototype1::concretePrototype1(string cstr)
{
    cout<<"construct the concretePrototype1"<<endl;
    this->m_str=cstr;
}
concretePrototype1::concretePrototype1(const concretePrototype1 &c)
{
    cout<<"copy the concretePrototype1"<<endl;
    this->m_str=c.m_str;

}
Prototype *concretePrototype1::clone()
{
    cout<<"clone the concretePrototype1"<<endl;
    return new concretePrototype1(*this);
}

void concretePrototype1::show()
{
    cout<<"show the concretePrototype1"<<endl;
    cout<<this->m_str<<endl;
}

concretePrototype2::concretePrototype2(string cstr)
{
    this->m_str=cstr;
}
concretePrototype2::concretePrototype2(const concretePrototype2 &c)
{
    cout<<"copy the concretePrototype2"<<endl;
    this->m_str=c.m_str;
}
Prototype *concretePrototype2::clone()
{
    return new concretePrototype2(*this);
}

void concretePrototype2::show()
{
    cout<<this->m_str<<endl;
}
//main.cpp

#include “Prototype.h”

void main()
{
    concretePrototype1 cp1;
    concretePrototype1 cp2=cp1;                  //原来的调用复制构造函数

    cp1.show();                         
    cp2.show();
    
    Prototype *cp3=new concretePrototype1("concretePrototype1");  //指针的类型是父类
    cp3->show();

    Prototype *cp4=cp3->clone();
    cp4->show();
    delete cp3;
    cp3=NULL;
    cp4->show();

       return ;
}

参考资料

1 设计模式C++描述----08.原型(Prototype)模式

2 C++设计模式-Prototype

3 C++设计模式-Prototype

4 我所理解的设计模式（C++实现）——原型模式（Prototype Pattern）