设计模式学习笔记之 Prototype

设计模式学习笔记之 Prototype 

     Prototype模式是用来创建一系列结构复杂的对象，这些对象经常发生变化，但是却有比较稳定的接口。Prototype模式指定创建类型的种类，通过克隆方法创建原型的新实例。

    public abstract class Viewer
    {
        public abstract int IntToView
        {
            get;
            set;
        }
        public Viewer Clone()
       {
            return (Viewer)this.MemberwiseClone();
        }
        public abstract void ViewData();
    }

     这里定义了一个Viewer抽象类，其中属性IntToView内容是易变的，Clone方法使用的是object. MemberwiseClone()，这是一个浅表克隆，返回值为object型，再将其类型转换为Viewer。object. MemberwiseClone()不能应用于引用类型数据，它只是将源对象的内存地址里的内容都拷贝出来，如果对象只包含值类型则没有问题，若包含引用类型，例如数组，那么新对象和源对象都会指向同一个内存地址，不符合Prototype模式的要求了。

    这里我们可以应用序列化的方式来实现深拷贝，修改如下：

[Serializable]
public abstract class Viewer
{
        public abstract int IntToView
        {
            get;
            set;
        }
        public abstract void ViewData();
        public Viewer Clone()
        {
            MemoryStream stream = new MemoryStream();
            BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(stream, this);
            stream.Position = 0;
            return (Viewer)formatter.Deserialize(stream);
        }
}

     这样就实现了深拷贝，源对象与新对象不会有任何交集了。

     现在我们具体实现一个Viewer，它仍需要可序列化

[Serializable]
public class MyViewer : Viewer
{
        private int intToView;
        public override int IntToView
        {
            get
            {
                return intToView;
            }
            set
            {
                intToView = value;
            }
        }
        public override void ViewData()
        {
            Console.WriteLine(intToView.ToString());
        }
}

     因为Clone方法在基类中已经写好了，在MyView中不需要修改，只需要重写虚属性和方法。

     在需要创建新对象的时候：

public class MyManager
{
        public void Run(Viewer viewer)
        {
            Viewer viewer1 = viewer.Clone();
            viewer1.IntToView = 1;
            Viewer viewer2 = viewer.Clone();
            viewer2.IntToView = 2;
            viewer1.ViewData();
            viewer2.ViewData();
        }
}

     viewer1和viewer2都是通过对参数viewer的克隆来初始化的。如果单从效果上看的话， viewer.Clone()就好像是new了一个同传入参数viewer相同的类型，实际上是复制了viewer的所有数据成员。就这样的好处就在于它们可以被非常灵活的动态初始化，随时都可以创建和销毁。它们的类型可以随着viewer的类型改变而改变，例如Run(new MyViewer()),那么viewer1和viewer2的数据成员就是同MyViewer相同的。另外Prototype模型不需要factory类，使得模型的结构更为简化。

     Clone方法是局限Prototype模式的一个问题。实现对于复杂对象的克隆是比较困难的。

     另外，突然想到对于Singleton类除了声明不可继承外，还应当声明[NonSerializable]来防止被深克隆。

参考： MSDNWebCast C#设计模式纵横谈    李建忠

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