C++设计模式-Prototype原型模式

作用：

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。

Prototype模式提供了一个通过已存在对象进行新对象创建的接口（Clone）， Clone()实现和具体的语言相关，在C++中通过拷贝构造函数实现。

UML图如下：

代码如下：

Prototype.h

 #ifndef _PROTOTYPE_H_
 #define _PROTOTYPE_H_
 
 /*Prototype模式提供了一个通过已存在对象进行新对象创建的接口（Clone）
   Clone()实现和具体的语言相关，在C++中通过拷贝构造函数实现
 
 作用:
 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。
 
 */
 
 /*Prototype原型基类，定义Clone接口函数
 */
 class Prototype
 {
 protected:
     Prototype();
 public:
     virtual Prototype* Clone() const=;//定义Clone接口，根据不同的派生类来实例化对象
     virtual ~Prototype();
 };
 
 //派生自Prototype，实现其接口函数
 class ConcretePrototype1:public Prototype
 {
 public:
     ConcretePrototype1();//构造函数
     ~ConcretePrototype1();//析构函数
     ConcretePrototype1(const ConcretePrototype1&);//拷贝构造函数
     virtual Prototype* Clone() const;//实现基类定义的Clone接口，内部调用拷贝构造函数实现复制功能
 };
 
 //派生自Prototype，实现其接口函数
 class ConcretePrototype2:public Prototype
 {
 public:
     ConcretePrototype2();//构造函数
     ~ConcretePrototype2();//析构函数
     ConcretePrototype2(const ConcretePrototype2&);//拷贝构造函数
     virtual Prototype* Clone() const;//实现基类定义的Clone接口，内部调用拷贝构造函数实现复制功能
 };
 
 #endif

Prototype.cpp

 #include "Prototype.h"
 #include "iostream"
 
 using namespace std;
 
 ////Prototype
 Prototype::Prototype()
 {
     cout<<"Prototype"<<endl;
 }
 
 Prototype::~Prototype()
 {
     cout<<"~Prototype"<<endl;
 }
 
 //ConcretePrototype1
 ConcretePrototype1::ConcretePrototype1()
 {
     cout<<"ConcretePrototype1"<<endl;
 }
 
 ConcretePrototype1::~ConcretePrototype1()
 {
     cout<<"~ConcretePrototype1"<<endl;
 }
 
 ConcretePrototype1::ConcretePrototype1(const ConcretePrototype1& cp)
 {
     cout<<"ConcretePrototype1 copy"<<endl;
 }
 
 Prototype* ConcretePrototype1::Clone() const
 {
     return new ConcretePrototype1(*this);
 }
 
 //ConcretePrototype2
 ConcretePrototype2::ConcretePrototype2()
 {
     cout<<"ConcretePrototype2"<<endl;
 }
 
 ConcretePrototype2::~ConcretePrototype2()
 {
     cout<<"~ConcretePrototype2"<<endl;
 }
 
 ConcretePrototype2::ConcretePrototype2(const ConcretePrototype2& cp)
 {
     cout<<"ConcretePrototype2 copy"<<endl;
 }
 
 Prototype* ConcretePrototype2::Clone() const
 {
     return new ConcretePrototype2(*this);
 }

main.cpp

 #include "Prototype.h"
 #include <iostream>
 using namespace std;
 
 int main()
 {
     /*原型模式作用：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。
       Prototype模式重在从自身复制自己创建新类，隐藏（不需知道）对象创建的细节
     */
 
     /*1、用原型实例p1指定创建对象的种类ConcretePrototype1 */
     Prototype* p1 = new ConcretePrototype1();
 
     /*2、通过拷贝这些原型创建新的对象 */
     Prototype* p2 = p1->Clone();
 
     cout<< "------------------------" << endl;
 
     Prototype* p3 = new ConcretePrototype2();
     Prototype* p4 = p3->Clone();
 
     cout<< "------------------------" << endl;
 
     delete p1;
     delete p2;
     cout<< "------------------------" << endl;
 
     delete p3;
     delete p4;
 
     return ;
 }

Prototype模式和Builder模式、AbstractFactory模式都是通过一个类（对象实例）来专门负责对象的创建工作（工厂对象），它们之间的区别是：Builder模式重在复杂对象的一步步创建（并不直接返回对象），AbstractFactory模式重在产生多个相互依赖类的对象，而Prototype模式重在从自身复制自己创建新类。