对象创建_Prototype

作者出版于 design_patterns

2023-07-15 约 693 字预计阅读 2 分钟

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

1 Prototype 原型模式

1.1 模式动机

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？

1.2 模式定义

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。

1.3 模式示例代码

# include <iostream>
# include <string>

// 抽象原型类：动物
class Animal {
public:
    virtual Animal* clone() = 0;
    virtual void sound() = 0;
};

// 具体原型类：狗
class Dog : public Animal {
public:
    Animal* clone() {
        return new Dog(*this);
    }

    void sound() {
        std::cout << "汪汪汪！" << std::endl;
    }
};

// 具体原型类：猫
class Cat : public Animal {
public:
    Animal* clone() {
        return new Cat(*this);
    }

    void sound() {
        std::cout << "喵喵喵！" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 创建狗原型
    Animal* dogPrototype = new Dog();

    // 克隆狗对象
    Animal* dog1 = dogPrototype->clone();
    dog1->sound();

    // 克隆另一个狗对象
    Animal* dog2 = dogPrototype->clone();
    dog2->sound();

    // 创建猫原型
    Animal* catPrototype = new Cat();

    // 克隆猫对象
    Animal* cat1 = catPrototype->clone();
    cat1->sound();

    // 克隆另一个猫对象
    Animal* cat2 = catPrototype->clone();
    cat2->sound();

    // 释放内存
    delete dogPrototype;
    delete dog1;
    delete dog2;
    delete catPrototype;
    delete cat1;
    delete cat2;

    return 0;
}

2 要点总结

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——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。

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