[C++知识库]C++设计模式 - 原型模式（Prototype）

对象创建模式

通过“对象创建” 模式绕开new，来避免对象创建（new）过程中所导致的紧耦合（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。

典型模式

• Factory Method
• Abstract Factory
• Prototype
• Builder

Prototype

动机

• 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?

定义

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。

结构

总结

• 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”的新对象一-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方法可以利用某些框架中的序列化来实现深拷贝。

cpp

#include<iostream>

//原型类
class ISplitter {
public:
    virtual void split() = 0;
    virtual ~ISplitter() {}
    virtual ISplitter* clone() = 0; //通过克隆自己来创建对象
};

//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter {
public:
    virtual void split()
    {
        std::cout << "BinarySplitter" << std::endl;
    }
    virtual ISplitter* clone() override {
        return new BinarySplitter(*this);
    }
};

class TxtSplitter : public ISplitter {
public:
    virtual void split()
    {
        std::cout << "TxtSplitter" << std::endl;
    }
    virtual ISplitter* clone() override {
        return new TxtSplitter(*this);
    }
};

class PictureSplitter : public ISplitter {
public:
    virtual void split()
    {
        std::cout << "PictureSplitter" << std::endl;
    }
    virtual ISplitter* clone() override {
        return new PictureSplitter(*this);
    }
};

class VideoSplitter : public ISplitter {
public:
    virtual void split()
    {
        std::cout << "VideoSplitter" << std::endl;
    }
    virtual ISplitter* clone() override {
        return new VideoSplitter(*this);
    }
};

class Form
{
    //...
};

class MainForm :public Form
{
public:
    MainForm(ISplitter* prototype)
    {
        this->prototype = prototype;
    }
    void Button_Click()
    {
        ISplitter* splitter = prototype->clone(); //克隆原型
        splitter->split();
    }
    //...
private:
    //...
    ISplitter* prototype; //原型对象
};

int main()
{
    ISplitter* Binary = new BinarySplitter();
    MainForm* formBinary = new MainForm(Binary);
    formBinary->Button_Click();

    return 0;
}