大话设计模式之原型模式

       外国人把那京戏叫做“Beijing Opera ” 没见过那五色的油彩楞往脸上画，四击头一亮相，（哇……）美极了妙极了，简直“ok”顶呱呱 ，蓝脸的多尔敦盗御马，红脸的关公战长沙 ，黄脸的典韦白脸的曹操 ，黑脸的张飞叫喳喳…… ，细心的小朋友，仔细区分就会发现，虽然每个京剧演员都不同，但基本上只具有几种脸型，长方形，圆形，细长，然后配上不同的妆容，胡子，眉毛，头饰，服装，有的再加点儿装饰物，就成了我们所看到的不同的演员角色，国粹和我们的编程有着什么样的联系呢？用面向对象的方法来说就是，我们先建立一个原型，然后通过对原型进行复制和修饰的方法，就可以产生一个和原型相似的新对象，用GOF的话来说就是，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。

       在大话设计模式，简历复印-原型模式这一节中，当我们创建一个类的实例的过程很复杂，并且我们需要创建多个这样类的实例时，如果我们用new操作符去创建这样的类实例，这未免会增加创建类的复杂度和耗费更多的内存空间，因为这样在内存中分配了多个一样的类实例对象，然后如果采用工厂模式来创建这样的系统的话，随着产品类的不断增加，导致子类的数量不断增多，反而增加了系统复杂程度，所以在这里使用工厂模式来封装类创建过程并不合适，然而原型模式可以很好地解决这个问题，因为每个类实例都是相同的，当我们需要多个相同的类实例时，没必要每次都使用new运算符去创建相同的类实例对象，此时我们一般思路就是想——只创建一个类实例对象，如果后面需要更多这样的实例，可以通过对原来对象拷贝一份来完成创建，这样在内存中不需要创建多个相同的类实例，从而减少内存的消耗和达到类实例的复用。 然而这个思路正是原型模式的实现方式。下面我们来看看原型模式的结构图：

        

       前天，晚上放学回宿舍，一个不小心把钥匙弄丢了，结果进不了宿舍门，要是两个不小心还得了，呜呜，谢谢颖杰帮我开门，没办法啊，总要人家开门多不好，还是自己配一把吧，宿舍钥匙和车钥匙在一个钥匙圈上，幸好车钥匙还有一把备份，找个时间去配一把宿舍钥匙和车钥匙，次日中午我拿着颖杰的钥匙，来到中门，配钥匙的师傅的手艺可真是熟练啊，只见我把钥匙给了他，他直接找一个合适的钥匙胚子，把我的钥匙夹在配钥匙机的一端，胚子夹在另一端，一开电源，一把标尺比着我的钥匙齿型走一遍，砂轮就在胚子上复制出一把钥匙来！一分钟不到，两把新钥匙就搞定了！这里的旧钥匙是一个原型。配钥匙的过程就是根据我提供的原型，再复制一份出来，就有了一个新的钥匙。两个钥匙完全一样。我可以给新配的钥匙加上一个标签，以表明是我的，不能和颖杰的弄混了，再来看看我们的代码是如何实现的呢：

           

namespace Prototype
{
    //抽象钥匙原型
    public abstract class Key
    {
        private string name;
 
        public string Name
        {
            get { return name; }
            set { name = value; }
        }
        private string owner;
 
        public string Owner
        {
            get { return owner; }
            set { owner = value; }
        }
        public Key(string name, string owner)
        {
            this.name = name;
            this.owner = owner;
        }
        //钥匙复制自身的抽象定义
        public abstract Key Clone();
        public override String ToString()
        {
            return this.Name + ", belongs to " + this.Owner;
        }
    }
    //宿舍钥匙
    public class DormitoryKey : Key
    {
        public  DormitoryKey(string owner) : base(" Dormitory Key", owner) { }
 
        public override Key Clone()
        {
            return new  DormitoryKey(this.Owner);
        }
    }
    //自行车钥匙
    public class BicycleKey : Key
    {
        public BicycletKey(string owner) : base("Bicycle Key", owner) { }
 
        public override Key Clone()
        {
            return new BicycleKey(this.Owner);
        }
    }
    //客户端调用方法
    public class Client
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Key oldDormitoryKey, newDormitoryKey, oldBicycleKey, newBicycleKey;
            oldDormitoryKey = new DormitoryKey("yingjie");
            newDormitoryKey = oldDormitoryKey.Clone();
            newDormitoryKey.Owner = "Me";
            oldBicycleKey = new BicycleKey("Me");
            newBicycleKey = oldBicycleKey.Clone();
            newBicycleKey.Owner = "yingjie";
 
            Console.WriteLine(oldDormitoryKey);
            Console.WriteLine(newDormitoryKey);
            Console.WriteLine(oldBicycleKey);
            Console.WriteLine(newBicycleKey);
        }
    }
}

       原型模式在生成复杂对象比较苦难的环境中比较适用，通过克隆已有对象来实现创建新的对象，节省了时间和空间，原型模式应用于希望系统独立于产品的创建、表示和构成时，这和工厂模式很类似。事实上，和工厂模式相同的是，原型模式同样对客户隐藏了对象的创建工作，但是，与工厂模式通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。工厂模式适用于产品种类有限的情况下，当产品数量巨大或需要提供动态产品增删等性能时，使用原型模式具有更强的适应性。设计之旅，未完待续......