[go] 原型模式

原型模式

原型模式是一种创建型设计模式， 使你能够复制已有对象， 而又无需使代码依赖它们所属的类。

模型说明

1. 原型（Prototype）接口将对克隆方法进行声明。在绝大多数情况下，其中只会有一个名为clone克隆的方法。
2. 具体原型（Concrete Prototype）类将实现克隆方法。除了将原始对象的数据复制到克隆体中之外，该方法有时还需处理克隆过程中的极端情况，例如克隆关联对象和梳理递归依赖等等。
3. 客户端（Client）可以复制实现了原型接口的任何对象。

优缺点

1.优点

• 你可以克隆对象，而无需与它们所属的具体类相耦合。
• 你可以克隆预生成原型，避免反复运行初始化代码。
• 你可以更方便地生成复杂对象。
• 你可以用继承以外的方式来处理复杂对象的不同配置。

2.缺点

• 克隆包含循环引用的复杂对象可能会非常麻烦。

使用场景

• 如果你需要复制一些对象，同时又希望代码独立于这些对象所属的具体类，可以使用原型模式。
• 如果子类的区别仅在于其对象的初始化方式，那么你可以使用该模式来减少子类的数量。别人创建这些子类的目的可能是为了创建特定类型的对象。

参考代码

通过基于操作系统文件系统的示例来理解原型模式。操作系统的文件系统是递归的：文件夹中包含文件和文件夹，其中又包含文件和文件夹，以此类推。
inode.go: 原型接口

package main

type Inode interface {
	print(string)
	clone() Inode
}

file.go: 具体原型

package main

import "fmt"

type File struct {
    name string
}

func (f *File) print(indentation string) {
    fmt.Println(indentation + f.name)
}

func (f *File) clone() Inode {
    return &File{name: f.name + "_clone"}
}

folder.go: 具体原型

package main

import "fmt"

type Folder struct {
    children []Inode
    name     string
}

func (f *Folder) print(indentation string) {
    fmt.Println(indentation + f.name)
    for _, i := range f.children {
        i.print(indentation + indentation)
    }
}

func (f *Folder) clone() Inode {
    cloneFolder := &Folder{name: f.name + "_clone"}
    var tempChildren []Inode
    for _, i := range f.children {
        copy := i.clone()
        tempChildren = append(tempChildren, copy)
    }
    cloneFolder.children = tempChildren
    return cloneFolder
}

main.go: 客户端代码

package main

import "fmt"

func main() {
	file1 := &File{name: "File1"}
	file2 := &File{name: "File2"}
	file3 := &File{name: "File3"}

	folder1 := &Folder{
		children: []Inode{file1},
		name:     "Folder1",
	}

	folder2 := &Folder{
		children: []Inode{folder1, file2, file3},
		name:     "Folder2",
	}
	fmt.Println("\nPrinting hierarchy for Folder2")
	folder2.print("  ")

	cloneFolder := folder2.clone()
	fmt.Println("\nPrinting hierarchy for clone Folder")
	cloneFolder.print("  ")
}

output:

Printing hierarchy for Folder2
  Folder2
    Folder1
        File1
    File2
    File3

Printing hierarchy for clone Folder
  Folder2_clone
    Folder1_clone
        File1_clone
    File2_clone
    File3_clone