Net设计模式实例之原型模式( Prototype Pattern)

一、原型模式简介（Brief Introduction）

原型模式(Prototype Pattern)：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。

Specify the kind of objects to create using a prototypical instance, and create new objects by copying this prototype。

浅复制与深复制区别：

浅复制，被复制的所有变量都还有与原来对象相同的值，而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。

深复制，把引用对象的变量指向复制过的新对象，而不是原有的被引用的对象。

Net命名空间System提供了一个IConeable接口，此接口只有一个方法Clone()，只需要实现这个接口就可以实现原型模式（Prototype Pattern）了。

二、解决的问题（What To Solve）

当一个对象生成不是通过New而是通过复制旧对象的时候，可以考虑使用原型模式。

三、原型模式分析（Analysis）

1、原型模式结构

 

Prototype类：原型类 Clone()方法:克隆自身的接口。

ConcretePrototypeA、ConcretePrototypeA类：原型类的具体实现。克隆一个自身的操作。

2、代码

1、原型抽象类Prototype

/// <summary>

/// 抽象原型模式类

/// </summary>

public abstract class Prototype

{

private string _id;

public Prototype(string id)

{

this.Id = id;

}

public string Id

{

get { return _id; }

set { _id = value; }

}

public abstract Prototype Clone();

}

2、具体实现类ConcretePrototypeA和ConcretePrototypeB

public class ConcretePrototypeA : Prototype

{

public ConcretePrototypeA(string id)

: base(id)

{ }

/// <summary>

/// Returns a shallow copy 浅拷贝

/// </summary>

/// <returns>a shallow copy</returns>

public override Prototype Clone()

{

return (Prototype)this.MemberwiseClone();

}

}

public class ConcretePrototypeB:Prototype

{

public ConcretePrototypeB(string id)

: base(id)

{ }

/// <summary>

/// a shallow copy

/// </summary>

/// <returns>浅拷贝</returns>

public override Prototype Clone()

{

return (Prototype)this.MemberwiseClone();

}

}

2、客户端代码

static void Main(string[] args)

{

Prototype pA = new ConcretePrototypeA("A");

Prototype cA = pA.Clone() as ConcretePrototypeA ;

Console.WriteLine("Cloned:"+cA.Id);

ConcretePrototypeB pB = new ConcretePrototypeB("B");

ConcretePrototypeB cB = (ConcretePrototypeB)pB.Clone();

Console.WriteLine("Cloned:"+cB.Id);

Console.ReadKey();

}

3、实例运行结果

四．原型模式实例分析（Example）

1、场景

颜色索引器存储多种颜色值，从颜色索引器中克隆客户需要几种颜色。结构如下图所示

ColorManager类：颜色索引器

ColorPrototype类：原型模式抽象类

Color类：原型模式抽象类的具体实现，Clone方法的实现，克隆自身的操作

2、代码

1、原型模式抽象类ColorPrototype及其具体实现类Color

/// <summary>

/// 原型模式抽象类

/// </summary>

public abstract class ColorPrototype

{

public abstract ColorPrototype Clone();

}

/// <summary>

/// 具体实现类

/// </summary>

public class Color : ColorPrototype

{

private int _red;

private int _green;

private int _blue;

public Color(int red, int green, int blue)

{

this._red = red;

this._green = green;

this._blue = blue;

}

/// <summary>

/// 实现浅复制

/// </summary>

/// <returns></returns>

public override ColorPrototype Clone()

{

Console.WriteLine("Cloning color RGB: {0,3},{1,3},{2,3}", _red, _green, _blue);

return this.MemberwiseClone() as ColorPrototype;

}

}

3、客户端代码

static void Main(string[] args)

{

ColorManager colormanager = new ColorManager();

//初始化标准的red green blue颜色。

colormanager["red"] = new Color(255, 0, 0);

colormanager["green"] = new Color(0, 255, 0);

colormanager["blue"] = new Color(0, 0, 255);

// 添加个性的颜色

colormanager["angry"] = new Color(255, 54, 0);

colormanager["peace"] = new Color(128, 211, 128);

colormanager["flame"] = new Color(211, 34, 20);

// 克隆颜色

Color color1 = colormanager["red"].Clone() as Color;

Color color2 = colormanager["peace"].Clone() as Color;

Color color3 = colormanager["flame"].Clone() as Color;

Console.ReadKey();

}

3、实例运行结果

五、总结（Summary）

本文对原型模式（Prototype Pattern）的概念、设计结构图、代码、使用场景、深复制与浅复制的区别，以及如何Net平台下实现克隆进行了描述。以一个实例进行了说明。原型模式是比较常用和简单的设计模式。

转载自：http://www.cnblogs.com/ywqu/archive/2010/01/12/1644550.html