C++设计模式之Prototype(原型)模式

当我们需要创建一种类型的对象时,可以用工厂模式;当对象的局部容易发生变化时,我们有建造者模式.但当我们有大量的对象类型,或者对象类型不易知道时,我们如何根据已有的一个对象快速构建新的对象呢?

我们需要一个可以封装掉不同种类对象之间的区别,仅伸出相同的克隆接口,让所有的对象只需要考虑自身的复制.这样我们就可以快速得到大量相同类型的对象了.

具有这种特征的模式是原型模式.其类图如下:



下面给出原型模式的C++示例:

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// 原型模式 C++示例
//
// Author:    木头云
// Blog:    http://darkc.at // E-Mail:    memleak@darkc.at
// Version:    1.0.818.1720(2009/08/18)
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#include "stdafx.h"

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// 原型类
class IPrototype abstract
{
public:
virtual ~IPrototype()
{
}

public:
virtual TSmartPtr<IPrototype> Clone() = 0;
};

// 具体的原型类
class CConcretePrototype : public IPrototype
{
protected:
_tstring str_id;
_tstring str_cn;

public:
CConcretePrototype()
: str_id(_T(""))
, str_cn(_T(""))
{
}

CConcretePrototype(const _tstring& id, const _tstring& cn)
: str_id(id)
, str_cn(cn)
{
}

CConcretePrototype(const TSmartPtr<CConcretePrototype>& prototype)
: str_id( prototype->str_id )
, str_cn( prototype->str_cn )
{
}

public:
virtual TSmartPtr<IPrototype> Clone()
{
TSmartPtr<CConcretePrototype> prototype = new CConcretePrototype;

// 拷贝数据
prototype->str_id = this->str_id;
prototype->str_cn = this->str_cn;

return prototype;
}

void SetID(const _tstring& id)
{
str_id = id;
}

_tstring GetID()
{
return str_id;
}

void SetContent(const _tstring& cn)
{
str_cn = cn;
}

_tstring GetContent()
{
return str_cn;
}

void Display()
{
_tcout << this->str_id << _T(": ") << this->str_cn << endl;
}
};

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// 主函数
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
CConcretePrototype p1(_T("1"), _T("第1个原型"));
CConcretePrototype p2 = p1.Clone();
p2.SetContent(_T("第2个原型"));
CConcretePrototype p3 = p1.Clone();
p3.SetContent(_T("第3个原型"));

p1.Display();    // 显示第1个原型
p2.Display();    // 显示第2个原型
p3.Display();    // 显示第3个原型

return 0;
}

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/*
Prototype模式同工厂模式,同样对客户隐藏了对象的创建工作.
但是,与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是,原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的,
达到了"隔离类对象的使用者和具体类型(易变类)之间的耦合关系"的目的.
*/
//////////////////////////////////////////////////////////////////

代码运行结果如下:

1: 第1个原型
1: 第2个原型
1: 第3个原型
请按任意键继续. . .

原型模式可以很方便的快速构建相同类型的对象.其构造过程有点类似细胞分裂.通过原型模式的克隆接口克隆对象,我们可以完全不关心待克隆对象本身的类型,只需要调用接口就可以产生一个新的同类对象.

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