设计模式学习笔记-原型模式

Posted 2020-09-13 Rich.W

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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学习笔记-原型模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、概述

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象；

二、模式中的角色

Prototype：声明一个克隆自身的接口；

ConcretePrototype：实现一个克隆自身的操作；

三、UML类图

四、代码实现

    /// <summary>
    /// 原型类，声明一个克隆自身的接口
    /// </summary>
    public abstract class Prototype
    {
        private string name;

        public string Name
        {
            get
            {
                return name;
            }
        }

        public Prototype(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public abstract Prototype Clone();
    }

    /// <summary>
    /// 具体原型类，实现克隆自身的操作
    /// </summary>
    public class ConcretePrototype1 : Prototype
    {
        public ConcretePrototype1(string name)
            : base(name)
        {

        }

        public override Prototype Clone()
        {
            ///MemberwiseClone 创建当前对象的浅表副本
            return (Prototype)this.MemberwiseClone();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 具体原型类，实现克隆自身的操作
    /// </summary>
    public class ConcretePrototype2 : Prototype
    {
        public ConcretePrototype2(string name)
            : base(name)
        { }

        public override Prototype Clone()
        {
            ///MemberwiseClone 创建当前对象的浅表副本
            return (Prototype)this.MemberwiseClone();
        }
    }

            #region 原型模式
            ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("原型模式");
            Console.WriteLine("name:{0}", p1.Name);

            ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1)p1.Clone();
            Console.WriteLine("name:{0}", c1.Name);

            #endregion

五、实际应用

在.NET里，那个原型抽象类Prototype是用不着的，因为.NET在System命名空间中提供了ICloneable接口，其中唯一一个方法就是Clone()，所以我们只需要实现这个接口就可以完成原型模式了；

在实际当中又分了浅复制和深复制两种情况，因为MemberwiseClone是复制当前对象浅表副本，我们来看看2种模式的区别；

5.1 浅复制：

    /// <summary>
    /// 小狗的颜色
    /// </summary>
    public class DogColor
    {
        public string Color { get; set; }
    }

    /// <summary>
    ///小狗类 ，继承ICloneable
    /// </summary>
    public class Dog : ICloneable
    {
        /// <summary>
        /// 名字
        /// </summary>
        public string Name{ get; set; }

        /// <summary>
        /// 重量
        /// </summary>
        public int Weight { get; set; }

        /// <summary>
        /// 小狗颜色对象
        /// </summary>
        public DogColor dogColor { get; set; }

        public object Clone()
        {
            ///创建当前对象的浅表副本
            return this.MemberwiseClone();
        }

        public override string ToString()
        {
            string str = string.Format("{0}是{1}，体重{2}", Name, dogColor.Color, Weight);
            return str;
        }
    }

            #region 浅复制

            Dog dog = new Dog();
            dog.Name= "小黑";
            dog.Weight = 100;
            dog.dogColor = new DogColor() { Color = "黑色" };

            Console.WriteLine(dog.ToString());

            Dog dog1 = (Dog)dog.Clone();
            dog1.name = "小白";
            dog1.Weight = 200;
            dog1.dogColor.Color = "白色";

            Console.WriteLine(dog1.ToString());

            Console.WriteLine(dog.ToString());


            #endregion

运行上面的代码得到的结果：

分析上面的代码的运行情况：

我们得出以下的结论对于值类型的成员，浅复制也是在副本中重新创建的成员，对应到内存的栈上，分配新的内存空间。那么对于引用类型则因为浅复制的时候，对象和对象副本共用同一个引用对象，那么不管是在对象还是对象副本中修改了相应的引用成员了之后，

那么这个引用类型的成员就会发生变化。此处最好的例子就是dog1对象进行浅度复制后修改了颜色导致dog对象的颜色发生了变化。因为2个对象指向同一个内存地址，那么任何一个修改操作都会产生改变。使用深度复制就可以解决这一问题。

5.2 深复制

我们修改Dog类里的Clone方法，如下：

        public object Clone()
        {
            ///创建当前对象的浅表副本
            Dog dog = (Dog)this.MemberwiseClone();
            DogColor dogColor = new DogColor();
            dogColor.Color = this.dogColor.Color;
            dog.dogColor = dogColor;
            return dog;
        }