23 DesignPatterns学习笔记：C++语言实现 --- 1.5 Prototype

23 DesignPatterns学习笔记：C++语言实现 --- 1.5 Prototype

2016-07-21

（www.cnblogs.com/icmzn）

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模式理解

1. Prototype  原型模式定义
    提供了类的自我复制的能力，即通过已有对象进行新对象的创建。因为原型模式实在内存中进行二进制流的拷贝，
所以比直接通过new 一个对象性能好。不同的实现方式与具体的语言相关。

2. 原型模式的优点
（1）性能优良，实在内存中基于二进制的拷贝
（2）在进行原型模式的时候，并不通过构造函数。

3. 原型模式的适用场景
（1）需要根据已有对象创建大量的对象；
（2）某个对象的创建需要有大量的前期准备，需要等待其他模块准备完毕；
（3）把相同的对象付给其他对象处理。

4. 原型模式的讨论与注意问题
（1）原型模式注意浅层拷贝与深层拷贝
    语言基础类型浅层拷贝，指针、引用浅层拷贝只传递地址内容需要注意
    C++：需要依赖类的复制构造函数实现
（2）这就是需要提到对象的复制问题

* 类成员是new 多态创建的类成员，要进行深层拷贝，同时要在~XX析构函数中进行析构处理。
* 当记性赋值操作是即=（），右边是一个临时由于运算产生的临时对象，则可以执行高效的赋值操作，即将成员指正直接指向“临时对象”内的成员地址位置，
然后，将“临时对象”的成员指针设置为nullptr，即可。《移动赋值构造》
 原型：
 CXXObject(const CXXObject && LinShi)
  {//移动构造函数
    m_pName = Linshi.m_pName;
    LinShi.m_pName = nullptr;

  }
 （3）实际上，Prototype， Builder, Abstract Factory都是通过一个类（对象） 来创建其他类
但是，他们之间有侧重之分。
builder 侧重对象的构建过程，并不直接返回类对象，由监管者Director协调具体的Builder类分别根据不同的构建过程创建对象；
Abstract Factory 侧重于具体的工厂创建本类型的不同对象，并且是直接返回对象；
Prototye 侧重根据一个对象返回这个对象的副本，必须注意深度拷贝。 

 

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 程序实现（C++）

 Prototype.h

#pragma once

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
class CAbsPrototype
{
public:
    CAbsPrototype();
    ~CAbsPrototype();
public:
    virtual CAbsPrototype* clone() const;
};


class CConcentPrototype : public CAbsPrototype
{
private:
    //语言基础类型浅层拷贝，指针、引用浅层拷贝只传递地址内容需要注意
    int m_iAge;
    char* m_pName;//深层拷贝，构造冲初始化，系统中保持协调洗头
    std::vector<double> m_dScores;


public:
    // 注意，没有默认值得形参需要排在有默认值的前面，必然的原因
    CConcentPrototype(const std::vector<double>& socresV, const char* aName = "Default Name", int age = 18) :m_iAge(age)
    {
        m_pName = nullptr;

        int l = strlen(aName) + 1;
        m_pName = new char[l];
        strcpy_s(m_pName, l, aName);

        //m_dScores.reserve(socresV.size());
        m_dScores = socresV;
        std::cout << "一般构造函数执行。" << std::endl;
    }
    ~CConcentPrototype()
    {
        delete[] m_pName;
    }
    CConcentPrototype(const CConcentPrototype& obj)//复制构造函数
    {
        m_iAge = obj.m_iAge;

        int l = strlen(obj.m_pName) + 1;
        m_pName = new char[l];
        strcpy_s(m_pName, l, obj.m_pName);

        m_dScores.clear();
        m_dScores = obj.m_dScores;
        std::cout << "复制构造函数执行。" << std::endl;
    }
    //要考虑深层拷贝与浅层拷贝
    CAbsPrototype* clone() const override;
    void outPut()
    {
        std::cout << m_pName << m_iAge << "  score:";

        for (auto t : m_dScores)
            std::cout << t << "   ";
            std::cout << std::endl;
    }

};

Prototype.cpp

#include "AbsPrototype.h"


CAbsPrototype::CAbsPrototype()
{
}
CAbsPrototype::~CAbsPrototype()
{
}

CAbsPrototype* CAbsPrototype::clone() const
{
    return nullptr;
}


//
CAbsPrototype* CConcentPrototype::clone() const
{
    //利用复制搞糟函数实现 Prototype 模式
    CConcentPrototype* p = new CConcentPrototype(*this);
    return p;
    //子类指针，赋值给父类指针，在调用处转化为子类指针
}

 

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（1）模板应用

main.cpp

 

// Prototype.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include "AbsPrototype.h"
#include <iostream>


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    std::vector<double> scores{11.2, 33.4, 45.6, 99.9};
    CConcentPrototype* pObj = new CConcentPrototype(scores, "zhongguo", 26);
    pObj->outPut();

    std::cout << "-----------------" << std::endl;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        CConcentPrototype* pTem = (CConcentPrototype*)pObj->clone();
        pTem->outPut();
    }

    system("pause");
    return 0;
}

 

 

 

（2）输出展示