原型模式
摘自《大话设计模式》(程杰 著)
原型模式(Prototype),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。
原型模式其实就是从一个对象再创建另外一个可定制的对象,而且不需知道任何创建的细节。
每 NEW 一次,都需要执行一次构造函数,
如果构造函数的执行时间很长,那么多次的执行这个初始化操作就实在是太低效了。
一般在初始化的信息不发生变化的情况下,克隆是最好的办法。
这既隐藏了对象创建的细节,又对性能是大大的提高

代码结构
Prototype.cs 原型类
abstract class Prototype
{
private string id;
public Prototype(string id)
{
this.id = id;
}
public string Id
{
get { return id; }
}
// 关键
public abstract Prototype Clone();
}
ConcretePrototype.cs 具体原型类
class ConcretePrototype : Prototype
{
public ConcretePrototype(string id) : base(id)
{
}
// 创建当前对象的浅表副本
/*
* 方法是创建一个新对象,然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象。
* 如果字段是值类型的,则对该字段执行逐位复制。
* 如果字段是引用类型,则复制引用但不复制引用的对象。
* 因此,原始对象及其副本引用同一对象。
*/
public override Prototype Clone()
{
return (Prototype)this.MemberwiseClone();
}
}
Program.cs 客户端代码
ConcretePrototype p1 = new ConcretePrototype("I");
// 克隆类 ConcretePrototype 的对象 p1 就能得到新的实例 c1
ConcretePrototype c1 = (ConcretePrototype)p1.Clone();
Console.WriteLine("Cloned: {0}", c1.Id);
Console.Read();
但对于.NET而言,那个原型抽象类Prototype是用不着的,因为克隆实在是太常用了,
所以.NET在System命名空间中提供了ICloneable接口,其中就是唯一的一个方法Clone(),
实际上只需要实现这个接口就可以完成原型模式了。
浅复制/深复制
浅复制:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。
深复制:把引用对象的变量指向复制过的新对象,而不是原有的被引用的对象。
深复制要深入到多少层,需要事先就考虑好,而且要当心出现循环引用的问题。
示例
WorkExperience.cs 工作经历类
//工作经历
class WorkExperience: ICloneable
{
private string workDate;
public string WorkDate
{
get { return workDate; }
set { workDate = value; }
}
private string company;
public string Company
{
get { return company; }
set { company = value; }
}
public Object Clone()
{
return (Object)this.MemberwiseClone();
}
}
Resume.cs 简历类
class Resume: ICloneable
{
private string name;
private string sex;
private string age;
private WorkExperience work;
public Resume(string name)
{
this.name = name;
work = new WorkExperience();
}
private Resume(WorkExperience work)
{
this.work = (WorkExperience)work.Clone();
}
// 设置个人信息
public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
{
this.sex = sex;
this.age = age;
}
// 设置工作经历
public void SetWorkExperience(string workDate, string company)
{
work.WorkDate = workDate;
work.Company = company;
}
// 显示
public void Display()
{
Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);
Console.WriteLine("工作经历: {0} {1}", work.WorkDate, work.Company);
}
public Object Clone()
{
// 调用私有的构造方法,让"工作经历"克隆完成
// 然后再给这个"简历"对象的相关字段赋值
// 最终返回一个深复制的简历对象
Resume obj = new Resume(this.work);
obj.name = this.name;
obj.sex = this.sex;
obj.age = this.age;
return obj;
}
}
Program.cs 客户端
Resume a = new Resume("小明");
a.SetPersonalInfo("男", "24");
a.SetWorkExperience("1998-2000", "XX公司");
Resume b = (Resume)a.Clone();
b.SetWorkExperience("1998-2006", "YY企业");
Resume c = (Resume)a.Clone();
c.SetWorkExperience("1998-2003", "ZZ企业");
a.Display();
b.Display();
c.Display();
Console.Read();
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