【GeekBand】C++设计模式笔记10_Prototype_原型模式

1. “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

2. Prototype 模式

2.1 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？

2.2 模式定义

使用原型实例指定创建对象的种类，然后通过（深）拷贝这些原型来创建新的对象。
——《设计模式》GoF

2.3 实例代码

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

/******************** 具体类 ********************/ 
class BinarySplitter : public ISplitter {
public:
    virtual ISplitter* clone() {
        return new BinarySplitter(*this);	// 通过拷贝构造函数来克隆自己
    }
};

class TxtSplitter : public ISplitter {
public:
    virtual ISplitter* clone() {
        return new TxtSplitter(*this);
    }
};

class PictureSplitter : public ISplitter {
public:
    virtual ISplitter* clone() {
        return new PictureSplitter(*this);
    }
};

class VideoSplitter : public ISplitter {
public:
    virtual ISplitter* clone() {
        return new VideoSplitter(*this);
    }
};

/******************** 客户程序 ********************/ 
class MainForm : public Form
{
    ISplitter*  prototype;	// 原型对象

public:
    MainForm(ISplitter* prototype) {
        this->prototype = prototype;	// 构造函数中初始化原型对象
    }
    
	void Button1_Click() {
		// 每次使用前都克隆出一个新对象
		ISplitter* splitter = prototype->clone();	// 克隆原型
        splitter->split();
		
		// 处理指针，回收资源
	}
};

2.4 结构（Structure）

2.5 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。