大话设计模式解读06-原型模式

上篇文章，介绍了《大话设计模式》的第8章——工厂方法。

本篇，来介绍《大话设计模式》的第9章——原型模式。并通过C++代码实现实例代码的功能。

1 原型模式

原型模式（Prototype）：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。

原型模式的类图如下：

Client：让一个原型克隆自身从而创建一个新的对象
Prototype：原型类，声明一个克隆自身的接口
ConcreatePrototype：具体原型类，实现一个克隆自身的操作

2 实例

背景：书中小故事，小菜要去找工作，准备了很厚一叠简历，大鸟在感慨他那时找工作的时候，都是手写简历，现在印简历就像印草纸一样，由此联想到代码中的复制粘贴。

题目：用代码的形式来实现简历类的功能，要求必须要有姓名，可以设置性别和年龄，可以设置工作经历，最终需要写三份简历。

2.1 版本一：单一简历类

版本一的实现比较简单，仅设计一个简历类。

2.1.1 简历类

简历类的实现如下：

简历类构造时传入姓名作为参数
调用设置个人信息方法SetPersonalInfo，可设置性别和年龄
调用设置工作经历方法SetWorkExperience，可设置工作时间与工作的公司
调用显示方法Display，可显示简历的完整内容

// 简历类
class Resume
{
public:Resume(std::string name){m_name = name;}// 设置个人信息void SetPersonalInfo(std::string sex, int age){m_sex  = sex;m_iAge = age;}    // 设置工作经历void SetWorkExperience(std::string timeArea, std::string company){m_timeArea = timeArea;m_company  = company;}  // 显示void Display(){printf("%s %s %d\n", m_name.c_str(), m_sex.c_str(), m_iAge);printf("工作经历： %s %s\n", m_timeArea.c_str(), m_company.c_str());}private:std::string m_name;std::string m_sex;int         m_iAge;std::string m_timeArea;std::string m_company;
};

2.1.2 主函数

首先，实例化三份简历，并分别设置具体的内容，

然后，就可以调用展示接口来显示出来了。

int main()
{// 实例化三份简历Resume a = Resume("大鸟");a.SetPersonalInfo("男", 29);a.SetWorkExperience("2018-2020", "XX公司");Resume b = Resume("大鸟");b.SetPersonalInfo("男", 29);b.SetWorkExperience("2018-2020", "XX公司");Resume c = Resume("大鸟");c.SetPersonalInfo("男", 29);c.SetWorkExperience("2018-2020", "XX公司");// 显示出来a.Display();b.Display();c.Display();return 0;
}

代码运行效果如下：

下面来看版本二。

2.2 版本二：原型模式

版本二，使用原型模型，设计了一个简历原型类，定义了简历所具有的基本信息及接口，简历类则继承简历原型类，

另外，工作经历设计为一个单独类，通过组合方式，作为简历类的一部分。

注1：书中代码使用的C#，C#中有MemberwiseClone方法进行拷贝，而C++中无此方法，因此需要重新实现一个Clone方法。

注2：对对象进行拷贝时，会涉及到浅拷贝与深拷贝的概念，而MemberwiseClone方法对于引用类型的对象，复制的是引用而不是复制对象，这样就会带来修改了复制后的对象，原对象也会被修改。因此，书中例子讲工作经历单独拎出来作为一个类，拷贝简历时，简历中的工作经历将为引用类型，以此来对比演示浅拷贝带来的影响。解决方法就是改为深拷贝，在工作经历类的内部也实现一个Clone方法。

2.2.1 工作经历类、简历原型类与简历类

这里需要实现三个类：

工作经历类：作为简历的一部分，实现工作时间与对应的工作公司的信息，并提供克隆接口
简历原型类：一个抽象类，定义了简历所具有的基本信息及接口，并提供克隆接口，实现简历克隆
简历类：继承简历原型类，并实现简历原型中定义的方法

// 工作经历
class WorkExperience
{
public:WorkExperience() {}~WorkExperience(){}WorkExperience(WorkExperience *work){this->m_timeArea = work->m_timeArea;this->m_company  = work->m_company;}// 设置/获取工作时间void SetWorkTiemArea(std::string timeArea){m_timeArea = timeArea;}  std::string GetWorkTiemArea(){return m_timeArea;}// 设置/获取工作公司void SetWorkCompany(std::string company){m_company  = company;}std::string GetWorkCompany(){return m_company;} // CloneWorkExperience *Clone(){return new WorkExperience(this);} private:std::string m_timeArea;std::string m_company;
};// 简历原型类
class Prototype
{
public:virtual void SetPersonalInfo(std::string sex, int age) = 0;virtual void Display() = 0;virtual Prototype *Clone() = 0;protected:std::string m_name;std::string m_sex;int         m_iAge;    std::string m_timeArea;std::string m_company;
};// 简历类
class Resume : public Prototype
{
public:Resume(std::string name){m_name  = name;m_pWork = new WorkExperience();}~Resume(){if (m_pWork){delete m_pWork;}}// 设置个人信息void SetPersonalInfo(std::string sex, int age){m_sex  = sex;m_iAge = age;}   // 设置工作经历void SetWorkExperience(std::string timeArea, std::string company){m_pWork->SetWorkTiemArea(timeArea);m_pWork->SetWorkCompany(company);}  // 显示void Display(){printf("%s %s %d\n", m_name.c_str(), m_sex.c_str(), m_iAge);printf("工作经历： %s %s\n", m_pWork->GetWorkTiemArea().c_str(), m_pWork->GetWorkCompany().c_str());}Resume *Clone(){Resume *pClone = new Resume(m_name);pClone->SetPersonalInfo(m_sex, m_iAge);return pClone;}private:WorkExperience *m_pWork;
};

2.2.2 主函数

首先，实例化了一个简历A，并设置一些基础信息。

然后，通过克隆的方式，产生简历B与简历C，并对简历B与简历C进行个性化修改。

最后，调用显示接口显示简历的内容。

int main()
{// 实例化三份简历Resume a = Resume("大鸟");a.SetPersonalInfo("男", 29);a.SetWorkExperience("2018-2020", "XX公司");Resume *b = a.Clone();b->SetWorkExperience("2018-2021", "YY公司");Resume *c = a.Clone();c->SetPersonalInfo("男", 24);c->SetWorkExperience("2018-2022", "ZZ公司");// 显示出来a.Display();b->Display();c->Display();delete b;delete c;return 0;
}

代码运行效果如下：