【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

cpp 复制代码
/******************** 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
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