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设计方式——原型模式

2013-01-05 
设计模式——原型模式原型模式为了解决类于从一个对象再创建另外一个可定制的对象,而不需要知道任何创建的细

设计模式——原型模式
原型模式

        为了解决类似于从一个对象再创建另外一个可定制的对象,而不需要知道任何创建的细节问题,产生了原型模式。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。


结构图

设计方式——原型模式

基本原型模式的实现代码

namespace 原型模式{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {                        ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("I");            //克隆类ConcretePrototype1的对象p1就能得到新的实例c1            ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1)p1.Clone();            Console.WriteLine("Cloned:{0}", c1.Id);            Console.Read();        }    }        //原型类    abstract class Prototype     {        private string id;        public Prototype(string id)        {            this.id = id;        }        public string Id        {            get { return id; }        }        //在抽象类中声明一个克隆的方法        public abstract Prototype Clone();    }        //具体原型类    class ConcretePrototype1 : Prototype     {        public ConcretePrototype1(string id)            : base(id)        { }        public override Prototype Clone()        {            //创建当前对象的浅副表本            return (Prototype)this.MemberwiseClone();        }    }   }

        MemberwiseClone()方法是创建一个新对象,然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象。如果字段是值类型的,则对该字段执行逐位复制。如果字段是引用类型,则复制引用但不复制引用的对象;因此,原始对象及其副本引用同一对象。


        对于.Net而言,那个原型抽象类Prototype是用不着的,因为克隆是在是太常用了,所以.Net在System命名空间中提供了ICloneable接口,其中就是唯一的一个方法Clone(),这样只需要实现这个接口就可以完成原型模式了。


例子

例如,复制一份简历,简历的原型实现

设计方式——原型模式

实现

//简历类    class Resume:ICloneable      {        private string name;        private string sex;        private string age;        private string timeArea;        private string company;        public Resume(string name)        {            this.name = name;        }        //设置个人信息        public void SetPersonalInfo(string sex, string age)        {            this.sex = sex;            this.age = age;        }        //设置工作经历        public void SetWorkExperience(string timeArea, string company)        {            this.timeArea = timeArea;            this.company = company;        }        //显示        public void Display()        {            Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);                        //实现接口的方法,用来克隆对象            Console.WriteLine("工作经历:{0}{1}", timeArea, company);        }        public object Clone()        {            return (Object)this.MemberwiseClone();        }    }

       一般在初始化的信息不发生变化的情况下,克隆是最好的办法,这既隐藏了对象创建的细节,又大大的提高了性能。等于是不用重新初始化对象,而是动态地获得对象运行时的状态。


浅复制      被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。也就是说,浅复制仅仅复制所考虑的对象,而不复制它所引用的对象。


我们先来看一个例子,简历复制。

结构图

设计方式——原型模式


代码实现


工作经历类

 //工作经历    class WorkExperience    {        private string workDate;        public string WorkDate        {            get { return workDate; }            set { workDate = value; }        }        private string company;        public string Company         {            get { return company; }            set { company = value; }        }    }

简历类

  //简历类    class Resume:ICloneable      {        private string name;        private string sex;        private string age;        //引用"工作经历"对象        private WorkExperience work;        public Resume(string name)        {            this.name = name;                        //在"简历"类实例化时同时实例化"工作经历"            work = new WorkExperience();        }        //设置个人信息        public void SetPersonalInfo(string sex, string age)        {            this.sex = sex;            this.age = age;        }        //设置工作经历        public void SetWorkExperience(string workDate, string company)        {                        work.WorkDate = workDate;                        //调用此方法时,给对象的两个属性赋值            work.Company = company;                    }        //显示        public void Display()        {            Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);            Console.WriteLine("工作经历:{0}{1}", work.WorkDate , work.Company);        }        public object Clone()        {            return (Object)this.MemberwiseClone();        }    }

客户端调用代码

 class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Resume a = new Resume("大鸟");            a.SetPersonalInfo("男", "29");            a.SetWorkExperience("1998-2000","XX公司");                       Resume b = (Resume)a.Clone();            b.SetWorkExperience("1998-2006", "YY企业");            Resume c = (Resume)a.Clone();            c.SetPersonalInfo("男", "24");            c.SetWorkExperience("1998-2003","ZZ企业");             //b和c都克隆于a,但当它们都设置了“工作经历”时,我们希望的结果是三个的显示不一样            a.Display();            b.Display();            c.Display();            Console.Read();        }    }

结果显示:

设计方式——原型模式


        三个版本信息引用的都是最后一次的设置 ,这是因为,只复制引用,而不复制引用的对象,克隆的过程中并没有创建对象,现在三个引用都指向了同一个工作经历对象。

这就是浅复制,被复制的对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,但所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。


深复制

       被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过得新对象,而不再是原有的那些被引用的对象。也就是说把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

     还是以简历复制为例。

结构图

设计方式——原型模式

代码实现

简历类

//简历    class Resume:ICloneable      {        private string name;        private string sex;        private string age;        private WorkExperience work;        public Resume(string name)        {            this.name = name;            work = new WorkExperience();        }                //提供Clone方法调用的私有构造函数,以便克隆“工作经历”的数据        //与浅复制的不同之处        private Resume(WorkExperience work)        {            this.work = (WorkExperience)work.Clone();        }        //设置个人信息        public void SetPersonalInfo(string sex, string age)        {            this.sex = sex;            this.age = age;        }        //设置工作经历        public void SetWorkExperience(string workDate, string company)        {            work.WorkDate = workDate;            work.Company = company;                    }        //显示        public void Display()        {            Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);            Console.WriteLine("工作经历:{0}{1}", work.WorkDate , work.Company);        }        //克隆        public object Clone()        {            //调用私有的构造方法,让“工作经历”克隆完成,            //然后再给简历对象的相关字段赋值,最终返回一个深复制的简历对象            Resume obj = new Resume(this.work);            obj.name = this.name;            obj.sex = this.sex;            obj.age = this.age;            return obj;                    }    }

工作经历类

 //工作经历    //工作经历类实现接口    class WorkExperience:ICloneable     {        private string workDate;        public string WorkDate        {            get { return workDate; }            set { workDate = value; }        }        private string company;        public string Company         {            get { return company; }            set { company = value; }        }        public Object Clone()        {            //工作经历类实现克隆方法             return (Object)this.MemberwiseClone();        }    }

运行结果

设计方式——原型模式


       运行结果不同,a,b,c引用的对象都是不同的,复制时就一变二,二变三。

       深复制把引用对象的变量指向复制过得新对象,而不是原有的被引用的对象。


       由于在特定的场合,会经常涉及深复制或浅复制,比如说,数据集对象DataSet,它就有Clone()方法和Copy()方法,Clone()方法用来复制DataSet结构,但不复制DataSet的数据,实现了原型模式的浅复制。Copy()方法不但复制结构,也复制数据,其实就是实现了原型模式的深复制。





3楼smiling_x41分钟前
good
Re: liutengteng13015分钟前
回复smiling_xn谢谢。
2楼lishehe49分钟前
加油,继续总结,颗粒归仓!
1楼ogm20122小时前
不错 呵呵呵

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