C#面向对象设计模式学习笔记(5) - Prototype 原型模式(创建型模式)

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？

使用原型实例指定创建对象的种类，然后通过拷贝这些原型来创建新的对象。

  

结构：

 

 

public abstract class NormalActor
{
    public abstract NormalActor Clone();
}

public abstract class FlyActor
{
    public abstract FlyActor Clone();
}

public abstract class WaterActor
{
    public abstract WaterActor Clone();
}

 

[Serializable]
public class NormalActorA : NormalActor
{
    public override NormalActor Clone()
    {
        return (NormalActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class NormalActorB : NormalActor
{
    public override NormalActor Clone()
    {
        return (NormalActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class FlyActorA : FlyActor
{
    public override FlyActor Clone()
    {
        return (FlyActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class FlyActorB : FlyActor
{
    public override FlyActor Clone()
    {
        return (FlyActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class WaterActorA : WaterActor
{
    public override WaterActor Clone()
    {
        return (WaterActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class WaterActorB : WaterActor
{
    public override WaterActor Clone()
    {
        return (WaterActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

 

public class GameSystem
{
    public NormalActor normalActor;
    public FlyActor flyActor;
    public WaterActor waterActor;

    public void Run()
    {
        NormalActor normalActor1 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor2 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor3 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor4 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor5 = normalActor.Clone();

        FlyActor flyActor1 = flyActor.Clone();
        FlyActor flyActor2 = flyActor.Clone();

        WaterActor waterActor1 = waterActor.Clone();
        WaterActor waterActor2 = waterActor.Clone();
    }
}
class App
{
    public static void Main()
    {
        GameSystem gameSystem = new GameSystem();
        gameSystem.normalActor = new NormalActorA();
        gameSystem.flyActor = new FlyActorB();
        gameSystem.waterActor = new WaterActorB();

        gameSystem.Run();
    }
}

 

要点：

1、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”；

2、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），然后在任何需要的地方不断地Clone；

3、Prototype模式中的Clone方法可以利用.NET中的Object类的MemberwiseClone（）方法或者序列化来实现深拷贝。

 

有关创建性模式的讨论：

1、Singleton模式解决的实体对象个数的问题。除了Singleton之外，其他创建型模式解决的都是new所带来的耦合关系；

2、Factory Method、Abstract Factory、Builder都需要一个额外的工厂类来负责实例化“易变对象”，而Prototype则是通过原型（一个特殊的工厂类）来克隆“易变对象”；

3、如果遇到“易变类”，起初的设计通常从Factory Method开始，当遇到更多的复杂变化时，再考虑重构为其他三种工厂模式（Abstract Factory、Builder、Prototype）

 

依赖倒置原则：

抽象不应该依赖于实现细节b	抽象A应该依赖于抽象B，实现细节b依赖于抽象B