C++设计模式之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）过程中所导致的紧耦合（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.动机（Motivation）

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？

3.模式定义

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

4.代码例子

//prototype.cpp 
//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(){}

};

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//ConcretePrototype.cpp
//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter{
public:
    virtual ISplitter* clone(){
        return new BinarySplitter(*this);//深拷贝
    }
};

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);
    }
};

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//Client.cpp
class MainForm : public Form
{
    ISplitter*  prototype;//原型对象

public:
    
    MainForm(ISplitter*  prototype){
        this->prototype=prototype;
    }
    
	void Button1_Click(){

		ISplitter * splitter=
            prototype->clone(); //克隆原型
        
        splitter->split();
	}
};

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5.结构（Structure）

• Prototype是ISplitter，ConsretePrototype1是BinarySplitter，
• Client相当于MainForm
  
  当对象比较复杂的时候，初始状态又不是很好，不是很想用的时候。你有一个对象，这个对象状态很好。你去调用拷贝构造函数，调用已有的对象的状态，这样就不会很复杂。原型的灵活性在于，它的状态可以从传入的状态获取。

6.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_。（Java）

• 参考：C++设计模式入门，C++设计模式（十）原型模式