常見設計模式的解析和實作(C++)之四-Prototype模式

作用:

用原型執行個體指定建立對象的種類，并且通過拷貝這些原型建立新的對象。

UML結構圖:

抽象基類:

1)Prototype:虛拟基類,所有原型的基類,提供Clone接口函數

接口函數:

1)Prototype::Clone函數:純虛函數,根據不同的派生類來執行個體化建立對象.

解析:

Prototype模式其實就是常說的"虛拟構造函數"一個實作,C++的實作機制中并沒有支援這個特性,但是通過不同派生類實作的Clone接口函數可以完成與"虛拟構造函數"同樣的效果.舉一個例子來解釋這個模式的作用,假設有一家店鋪是配鑰匙的,他對外提供配制鑰匙的服務(提供Clone接口函數),你需要配什麼鑰匙它不知道隻是提供這種服務,具體需要配什麼鑰匙隻有到了真正看到鑰匙的原型才能配好.也就是說,需要一個提供這個服務的對象,同時還需要一個原型(Prototype),不然不知道該配什麼樣的鑰匙.

實作:

1)Prototype.h

/********************************************************************
	created:	2006/07/20
	filename: 	Prototype.h
	author:		李創
                http://www.cppblog.com/converse/

	purpose:	Prototype模式的示範代碼
*********************************************************************/

#ifndef PROTOTYPE_H
#define PROTOTYPE_H

// 虛拟基類,所有原型的基類,提供Clone接口函數
class Prototype
{
public:
	Prototype(){}
	virtual ~Prototype(){}

	virtual Prototype* Clone() = 0;
};

// 派生自Prototype,實作Clone方法
class ConcreatePrototype1
	: public Prototype
{
public:
	ConcreatePrototype1();
	ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&);
	virtual ~ConcreatePrototype1();

	virtual Prototype* Clone();
};

// 派生自Prototype,實作Clone方法
class ConcreatePrototype2
	: public Prototype
{
public:
	ConcreatePrototype2();
	ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&);
	virtual ~ConcreatePrototype2();

	virtual Prototype* Clone();
};

#endif
           

2)Prototype.cpp

/********************************************************************
	created:	2006/07/20
	filename: 	Prototype.cpp
	author:		李創
                http://www.cppblog.com/converse/

	purpose:	Prototype模式的示範代碼
*********************************************************************/

#include "Prototype.h"
#include <iostream>

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1()
{
	std::cout << "construction of ConcreatePrototype1\n";
}

ConcreatePrototype1::~ConcreatePrototype1()
{
	std::cout << "destruction of ConcreatePrototype1\n";
}

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&)
{
	std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype1\n";
}

Prototype* ConcreatePrototype1::Clone()
{
	return new ConcreatePrototype1(*this);
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2()
{
	std::cout << "construction of ConcreatePrototype2\n";
}

ConcreatePrototype2::~ConcreatePrototype2()
{
	std::cout << "destruction of ConcreatePrototype2\n";
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&)
{
	std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype2\n";
}

Prototype* ConcreatePrototype2::Clone()
{
	return new ConcreatePrototype2(*this);
}
           

3)Main.cpp

/********************************************************************
	created:	2006/07/20
	filename: 	Main.cpp
	author:		李創
                http://www.cppblog.com/converse/

	purpose:	Prototype模式的測試代碼
*********************************************************************/

#include "Prototype.h"
#include <stdlib.h>

int main()
{
	Prototype* pPrototype1 = new ConcreatePrototype1();
	Prototype* pPrototype2 = pPrototype1->Clone();

	Prototype* pPrototype3 = new ConcreatePrototype2();
	Prototype* pPrototype4 = pPrototype3->Clone();

	delete pPrototype1;
	delete pPrototype2;
	delete pPrototype3;
	delete pPrototype4;

	system("pause");

	return 0;
}