原型模式
原型模式使用场景
当在我们的系统中存在大量相同或相似对象的创建问题，如果用传统的构造函数来创建对象，会比较复杂且耗时耗资源（主要是构造函数的执行），用原型模式生成对象就很高效，直接内存式的拷贝。
原型模式实现要点
- 用一个已经创建的实例对象作为原型
- 通过复制该原型对象来创建一个和原型对象相同或者相似的新对象
原型对象的实现方式
原型模式的结构
- 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口。
- 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。 - 访问类：使用具体原型类中的
clone()方法来复制新的对象。
#include <cstdio>
#include <iostream>using namespace std;class Prototype {
protected:string prototype_name_;float prototype_field_;public:Prototype() {}Prototype(string prototype_name): prototype_name_(prototype_name) {}virtual ~Prototype() {}virtual Prototype* Clone() const = 0;virtual void Method(float prototype_field) {this->prototype_field_ = prototype_field;std::cout << "Call Method from " << prototype_name_ << " with field : " << prototype_field << std::endl;}
};class Realizetype1 : public Prototype {
private:float realize_prototype_field1_;public:Realizetype1(string prototype_name, float concrete_prototype_field): Prototype(prototype_name), realize_prototype_field1_(concrete_prototype_field) {}/*** 注意，Clone 方法返回一个新的克隆对象的指针，调用者必须释放其内存。*/Prototype* Clone() const override {return new Realizetype1(*this); //浅拷贝}
};class Realizetype2 : public Prototype {
private:float realize_field2_;public:Realizetype2(string prototype_name, float concrete_prototype_field): Prototype(prototype_name), realize_field2_(concrete_prototype_field) {}Prototype* Clone() const override {return new Realizetype2(*this);}
};int main()
{Realizetype1 sxz("孙悟空", 1000);Realizetype2 zbj("猪八戒", 800);Realizetype1* s1 = (Realizetype1*)sxz.Clone();Realizetype2* z2 = (Realizetype2*)zbj.Clone();s1->Method(1000);z2->Method(800);return 0;
}
原型模式的实现优点
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创建对象基于内存二进制流的复制，在性能上比直接 new 一个对象更加优良。
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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。
原型模式的实现的缺点
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需要为每一个类都配置一个 clone 方法
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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。
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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。
