设计模式之原型

Posted 2021-09-01 dotNET跨平台

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了设计模式之原型相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

原型模式介绍

完整拷贝

原型模式主要解决的问题就是创建重复对象，而这部分对象内容本身比较复杂，生成过程可能从库或者RPC接口中获取数据的耗时较长，因此采用克隆的方式节省时间。

原型模式是一种创建型设计模式，使你能够复制已有对象，而无需使代码依赖它们所属的类。

原型模式的特点

在原型模式中所需要非常重要的手段就是克隆。
原型模式的使用频率不是很高。
在一个很复杂的类层次中，当系统必须从其中的许多类型创建新对象时，可以考虑用原型。

便于通过克隆方式创造复杂对象，也可以避免重复做初始化操作，不需要与类中所属的其他类耦合。

优点：

向客户隐藏制造新实例的复杂性
提供让客户能够产生未知类型对象的选项
在某些环境下，复制对象比创建新对象更有效
可以用继承以外的方式来处理复杂对象的不同配置

缺点：

对象的复制有时候很复杂

原型模式的结构

1、原型(Prototype)接口将对克隆进行声明。在绝大数情况下，其中只会有一个名为clone的方法。

2、具体原型(Concrete Prototype)类将实现克隆方法。除了将原始对象的数据复制到克隆体中之外，该方法有时还需处理克隆过程中的极端情况，例如克隆关联对象和梳理递归依赖等等。

3、客户端(Client)可以复制实现了原型接口的任何对象。

所有的原型类都必须有一个通用的接口，使得即使在对象所属的具体类未知的情况下也能复制对象。原型对象可以生产自身的完整副本，因为相同类的对象可以相互访问对方的私有成员变量。

Demo

下面就以学生信息为例来简单学习下原型模式。入校时填写学生信息都是重复且简单的工作，如果我们把格式规定好，其余的学生按照一定的格式来编写，那么就可以使用原型模式。

    public class Student
    {
        public int Age;
        public DateTime BirthDate;
        public string Name;
        public IdInfo IdInfo;

        /// <summary>
        /// 浅拷贝
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public Student ShallowCopy() 
        {
            return (Student)this.MemberwiseClone();
        }

        /// <summary>
        /// 深拷贝
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public Student DeepCopy()
        {
            Student clone = (Student)this.MemberwiseClone();
            clone.IdInfo = new IdInfo(IdInfo.IdNumber);
            clone.Name = String.Copy(Name);
            return clone;
        }
    }

    public class IdInfo 
    {
        public int IdNumber;
        public IdInfo(int id)
        {
            IdNumber = id;
        }    
    }

        static void Main(string[] args)
        {
            Student student=new Student();
            student.Name = "阿辉";
            student.BirthDate = Convert.ToDateTime("1990-10-08");
            student.Age = 27;
            student.IdInfo = new IdInfo(001);

            Student studentTwo = student.ShallowCopy();
            var studentThree = student.DeepCopy();

            Console.WriteLine("学生信息");
            Console.WriteLine("One");
            DisplayValues(student);
            Console.WriteLine("Two");
            DisplayValues(studentTwo);
            Console.WriteLine("Three");
            DisplayValues(studentThree);
            Console.WriteLine("--------------------------");


            student.Name = "阿七";
            student.Age = 18;
            student.BirthDate = Convert.ToDateTime("2018-10-08");
            student.IdInfo.IdNumber = 002;
            Console.WriteLine("修改后学生信息");
            Console.WriteLine("One");
            DisplayValues(student);
            Console.WriteLine("Two");
            DisplayValues(studentTwo);
            Console.WriteLine("Three");
            DisplayValues(studentThree);
            Console.ReadKey();
        }

        public static void DisplayValues(Student s)
        {
            Console.WriteLine("      Name: {0:s}, Age: {1:d}, BirthDate: {2:MM/dd/yy}",
                s.Name, s.Age, s.BirthDate);
            Console.WriteLine("      ID: {0:d}", s.IdInfo.IdNumber);
        }