常见设计模式的解析和实现(C++)之四-Prototype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。

UML结构图:

抽象基类:
1)Prototype:虚拟基类,所有原型的基类,提供Clone接口函数

接口函数:
1)Prototype::Clone函数:纯虚函数,根据不同的派生类来实例化创建对象.

解析:
Prototype模式其实就是常说的"虚拟构造函数"一个实现,C++的实现机制中并没有支持这个特性,但是通过不同派生类实现的Clone接口函数可以完成与"虚拟构造函数"同样的效果.举一个例子来解释这个模式的作用,假设有一家店铺是配钥匙的,他对外提供配制钥匙的服务(提供Clone接口函数),你需要配什么钥匙它不知道只是提供这种服务,具体需要配什么钥匙只有到了真正看到钥匙的原型才能配好.也就是说,需要一个提供这个服务的对象,同时还需要一个原型(Prototype),不然不知道该配什么样的钥匙.

实现:
1)Prototype.h

/********************************************************************
created:2006/07/20
filename: Prototype.h
author:李创
                http://www.cppblog.com/converse/

purpose:Prototype模式的演示代码
*********************************************************************/

#ifndef PROTOTYPE_H
#define PROTOTYPE_H

// 虚拟基类,所有原型的基类,提供Clone接口函数
class Prototype
{
public:
Prototype(){}
virtual ~Prototype(){}

virtual Prototype* Clone() = 0;
};

// 派生自Prototype,实现Clone方法
class ConcreatePrototype1
: public Prototype
{
public:
ConcreatePrototype1();
ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&);
virtual ~ConcreatePrototype1();

virtual Prototype* Clone();
};

// 派生自Prototype,实现Clone方法
class ConcreatePrototype2
: public Prototype
{
public:
ConcreatePrototype2();
ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&);
virtual ~ConcreatePrototype2();

virtual Prototype* Clone();
};

#endif

2)Prototype.cpp

/********************************************************************
created:2006/07/20
filename: Prototype.cpp
author:李创
                http://www.cppblog.com/converse/

purpose:Prototype模式的演示代码
*********************************************************************/

#include "Prototype.h"
#include <iostream>

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1()
{
std::cout << "construction of ConcreatePrototype1\n";
}

ConcreatePrototype1::~ConcreatePrototype1()
{
std::cout << "destruction of ConcreatePrototype1\n";
}

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&)
{
std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype1\n";
}

Prototype* ConcreatePrototype1::Clone()
{
return new ConcreatePrototype1(*this);
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2()
{
std::cout << "construction of ConcreatePrototype2\n";
}

ConcreatePrototype2::~ConcreatePrototype2()
{
std::cout << "destruction of ConcreatePrototype2\n";
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&)
{
std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype2\n";
}

Prototype* ConcreatePrototype2::Clone()
{
return new ConcreatePrototype2(*this);
}

3)Main.cpp

/********************************************************************
created:2006/07/20
filename: Main.cpp
author:李创
                http://www.cppblog.com/converse/

purpose:Prototype模式的测试代码
*********************************************************************/

#include "Prototype.h"
#include <stdlib.h>

int main()
{
Prototype* pPrototype1 = new ConcreatePrototype1();
Prototype* pPrototype2 = pPrototype1->Clone();

Prototype* pPrototype3 = new ConcreatePrototype2();
Prototype* pPrototype4 = pPrototype3->Clone();

delete pPrototype1;
delete pPrototype2;
delete pPrototype3;
delete pPrototype4;

system("pause");

return 0;
}