创建型模式 - 原型模式Prototype

孩子生来没娘的NT审核机制，又开始说我涉及到广告了，我涉及到什么广告了？我接着发。

学习而来，代码是自己敲的。也有些自己的理解在里边，有问题希望大家指出。

所属：创建型模式 

原型模式 一般会和 工场模式 组合。 

原型模式的定义与特点

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。在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。例如，Windows 操作系统的安装通常较耗时，如果复制就快了很多。在生活中复制的例子非常多，这里不一一列举了。

原型模式的优点：

• 可以使用深克隆方式保存对象的状态，使用原型模式将对象复制一份，并将其状态保存起来，简化了创建对象的过程，以便在需要的时候使用（例如恢复到历史某一状态），可辅助实现撤销操作。

原型模式的缺点：

• 需要为每一个类都配置一个 clone 方法

• clone 方法位于类的内部，当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违背了开闭原则。

• 当实现深克隆时，需要编写较为复杂的代码，而且当对象之间存在多重嵌套引用时，为了实现深克隆，每一层对象对应的类都必须支持深克隆，实现起来会比较麻烦。因此，深克隆、浅克隆需要运用得当。

原型模式的结构与实现

C#提供了对象的 MemberwiseClone() 方法

1. 模式的结构

原型模式包含以下主要角色。

1. 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口。
2. 具体原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象。
3. 访问类：使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。

其结构图如图 1 所示。

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。

• 浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。

• 深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。

• C#提供的MemberwiseClone()方法为浅克隆。

代码

using DesignPattern.PrototypePattern;
using System;

namespace DesignPattern
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PrototypeHelper();
        }

        #region Pattern - Prototype
        static void PrototypeHelper()
        {
            ObjectProtoType _proto0 = new ObjectProtoType("Name_0");
            ObjectProtoType _proto1 = (ObjectProtoType)_proto0.Clone();
            ObjectProtoType _proto2 = (ObjectProtoType)_proto0.Copy();

            Console.WriteLine("最开始 _proto0.Clone出_proto1     _proto0.Copy出_proto2         _proto0 的属行和字段值:");
            Console.WriteLine($"Name = {_proto0.Name}    Number = {_proto0.Number}    aA.name = {_proto0.aA.name}");
            Console.WriteLine();

            _proto1.SetName("SetName_1");
            _proto2.SetNumber(2321312);
            _proto0.aA.name = "AAAAA";

            Console.WriteLine("_proto1 修改了 Name 为：SetName_1");
            Console.WriteLine("_proto2 修改了 Number 为：" + 2321312);
            Console.WriteLine("_proto0 修改了 aA.name 为：AAAAA");

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("结束时 全部 _proto 的属行和字段值:");
            Console.WriteLine($"_proto0.Name = {_proto0.Name}\t\t\t_proto0.Number = {_proto0.Number}\t\t\t _proto0.aA.name = {_proto0.aA.name}");
            Console.WriteLine($"_proto1.Name = {_proto1.Name}\t\t_proto1.Number = {_proto1.Number}\t\t\t _proto1.aA.name = {_proto1.aA.name}");
            Console.WriteLine($"_proto2.Name = {_proto2.Name}\t\t\t_proto2.Number = {_proto2.Number}\t\t _proto2.aA.name = {_proto2.aA.name}");
            Console.ReadLine();
        }
        #endregion
    }
}

//======================================================================================

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

namespace DesignPattern.PrototypePattern
{
    public interface IProtoType
    {
        object Copy();
        object Clone();
    }

    [Serializable]
    public class ProtoType : IProtoType
    {
        public object Clone() => MemberwiseClone();

        public object Copy()
        {
            using (var ms = new MemoryStream())
            {
                BinaryFormatter binaryFormatte = new BinaryFormatter();
                binaryFormatte.Serialize(ms, this);
                ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                return binaryFormatte.Deserialize(ms);
            }
        }
    }

    [Serializable]
    public class ObjectProtoType : ProtoType
    {
        public ObjectProtoType(string name)
        {
            Name = name;
        }
        public string Name;
        public int Number = 0;
        public AA aA = new AA("-----------aaa");

        public void SetName(string name)
        {
            Name = name;
        }
        public void SetNumber(int number)
        {
            this.Number = number;
        }
    }

    [Serializable]
    public class AA
    {
        public string name;
        public AA(string name)
        {
            this.name = name;
        }
    }
}

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唠家常

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