Matlab原型模式
原型（Prototype）模式的定义如下：用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。Matlab面向对象编程有两种类，一种是Value Class，一种是Handle Class，Value对象深拷贝的直接通过赋值语句即可实现（实际上是Lazy Copy），如下所示：
ValueA.m
classdef ValueA
properties
name
end
methods
function obj = ValueA(name)
obj.name = name;
end
end
end
测试代码：
Handle类是引用类，相当于Java的引用变量，变量指向具体的地址，Handle对象的赋值操作实际上只是浅拷贝，没有拷贝对象的实际数据。如下图所示：
RefB.m
classdef RefB < handle
properties
name
end
methods
function obj = RefB(name)
obj.name = name;
end
end
end
测试代码：
注：一个类如果同时继承Value类和Handle类时，需要在Value基类加上关键词HandleCompatible,使之成为Handle兼容类，如下所示，BaseV仍是Value类，继承后的派生类是Handle类。（如果两个基类都是Value类，至少有一个是Handle兼容类，则继承这两个基类的派生类仍是Value类）
classdef(HandleCompatible) BaseV end
此外，(1)Handle兼容类的所有基类必须是Handle兼容类。(2) HandleCompatible不能被继承。（3）如果在一个类定义中明确设置了HandleCompatible为false，则该类所有基类中不能有Handle类。（4）如果一个类定义没有明确设置了HandleCompatible特性，而有一个基类是Handle类，则所有基类必须是Handle兼容类。
出于项目的实际需要，需要对handle类进行深拷贝，可以仿照Java的原型模式在handle类中加入clone方法：
RefA.m
classdef RefA < handle
properties
name
refB
end
methods
function obj = RefA()
end
function copyobj = clone(obj)
copyobj = RefA();
copyobj.name = obj.name;
copyobj.refB = obj.refB.clone();
end
end
end
RefB.m
classdef RefB < handle
properties
name
end
methods
function obj = RefB()
end
function copyobj = clone(obj)
copyobj = RefB();
copyobj.name = obj.name;
end
end
end
test1.m
a = RefA(); a.name = 'a-name'; a.refB = RefB(); a.refB.name = 'a-rb-name'; b = a.clone(); b.refB.name = 'b-rb-name'; disp(b.refB.name); disp(a.refB.name);
结果：
如果要克隆多个属性，可以借助meta.class来实现：
RefAA.m
classdef RefAA < handle
properties
name
refBB
end
methods
function obj = RefAA()
end
function copyobj = clone(obj)
copyobj = RefAA();
metaobj = metaclass(obj);
props = {metaobj.PropertyList.Name};
for i = 1:length(props)
prop = obj.(props{i});
if(isa(prop,'handle'))
copyobj.(props{i}) = prop.clone();
else
copyobj.(props{i}) = prop;
end
end
end
end
end
RefBB.m
classdef RefBB < handle
properties
name
end
methods
function obj = RefBB()
end
function copyobj = clone(obj)
copyobj = RefBB();
metaobj = metaclass(obj);
props = {metaobj.PropertyList.Name};
for i = 1:length(props)
prop = obj.(props{i});
if(isa(prop,'handle'))
copyobj.(props{i}) = prop.clone();
else
copyobj.(props{i}) = prop;
end
end
end
end
end
test2.m
a = RefAA(); a.name = 'a-name'; a.refBB = RefBB(); a.refBB.name = 'a-rb-name'; b = a.clone(); b.refBB.name = 'b-rb-name'; disp(b.refBB.name); disp(a.refBB.name);
运行结果
另外在Matlab R2011a开始，可以使用matlab.mixin.Copyable自动克隆一个对象，可以利用copy函数来实现对象的克隆。这类似于Java的Cloneable类。不过不能对属性做递归的深拷贝，如果要实现深拷贝，需要重写copyElement方法，代码如下：
AH.m
classdef AH < matlab.mixin.Copyable
properties
name
bh
end
methods(Access = protected)
function copyobj = copyElement(obj)
copyobj = copyElement@matlab.mixin.Copyable(obj);
metaobj = metaclass(obj);
props = {metaobj.PropertyList.Name};
for i = 1:length(props)
prop = obj.(props{i});
if(isa(prop,'handle'))
copyobj.(props{i}) = copy(prop);
end
end
end
end
end
BH.m
classdef BH < matlab.mixin.Copyable
properties
name
end
end
test3.m
a = AH(); a.name = 'a-name'; a.bh = BH(); a.bh.name = 'a-rb-name'; b = copy(a); b.bh.name = 'b-rb-name'; disp(b.bh.name); disp(a.bh.name);
测试结果：
注：
1、copy不会调用构造函数
2、copy函数是公有的，不可覆盖的
3、copy函数不会拷贝依赖属性成员
4、copy函数不会默认拷贝动态属性成员（addprop函数），动态属性成员的拷贝功能需要在派生类中实现
5、copy不会复制听众
6、枚举类不能是Copyable的派生类
7、析构函数delete调用copy时，会创建一个合法的副本
8、copy能拷贝已被delete过的句柄
