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96SEO 2026-02-19 12:52 0
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原型模式通过一个对象#xff08;原型对象#xff09;克隆出多个一模一样的对象。
实际上#xff0c;该模式与其说是一种设计模式原型模式Prototype也是创建型模式。
原型模式通过一个对象原型对象克隆出多个一模一样的对象。
实际上该模式与其说是一种设计模式不如说是一种创建对象的方法对象克隆尤其是创建给定类的对象实例过程很复杂例如要设置许多成员变量的值时使用这种设计模式就比较合适。
比如可向方法的某个参数传入实现了某个接口的任何对象。
克隆可能会在父类和子类之间进行并且可能是动态的很明显通过父类的拷贝构造函数无法实现对子类对象的拷贝其实这就是一个多态我们需要给父类提供一个克隆函数并且是一个虚函数。
仍然使用闯关打怪兽的案例来解释。
下面是一个怪兽类。
我们想让怪物父类拥有clone自己的能力。
};clone函数意味着调用该成员函数就会从当前类对象复制出一个完全相同的对象通过克隆自已来创建出新对象这当然也是一种创建该类所属对象的方式。
这三种怪物实现父类的clone方法。
};既然是克隆那么上述M_Undead、M_Element、M_Mechanic中的clone成员函数的实现体是需要修改的。
例如某个机械类怪物因为被主角砍了一刀失去了100点生命值导致该怪物对象的m_life成员变量生命值从原来的400变成300那么调用clone方法克隆出来的新机械类怪物对象也应该是300点生命值所以此时M_Mechanic类中clone成员函数中的代码行return
M_Mechanic4000110;就不合适因为这样会创建克隆出一个400点生命值的新怪物不符合clone这个成员函数的本意复制出一个完全相同的对象。
克隆对象自身实际上是需要调用类的拷贝构造函数的。
如果程序员在类中没有定义自已的拷贝构造函数那么编译器会在必要的时候但不是一定合成出一个拷贝构造函数。
因此**在使用原型模式的时候要注意深拷贝和浅拷贝的问题。
**下面添加拷贝构造函数。
}为了方便我们仅写一个。
这里我们需要确保能正确编写拷贝构造函数这样调用clone才能正确的克隆出对象。
原型模式就是能够复制已有的对象而又无需使代码依赖它们所属的类。
换种说法就是通过已有对象克隆出另一个新的对象并且克隆这个对象不需要使用构造函数。
抽象原型类Prototype所有具体原型类的父类在其中声明克隆方法。
这里指Monster类。
具体原型类oncretePrototype实现在抽象原型类中声明的克隆方法在克隆方法中返回自己的一个克隆对象。
这里指M_Undead类、M_Element类和M_Mechanic类。
引入原型模型的定义用原型实例指定创建对象的种类并且通过复制这些原型创建新的对象。
简单来说就是通过克隆来创建新的对象实例。
原型模式与工厂方法模式在创建对象时的主要区别在于它们如何处理对象的创建过程和状态复制。
原型模式通过复制现有对象原型来创建新对象新对象的初始状态与原型对象相同这避免了复杂的设置过程。
当对象的内部数据复杂且多变时原型模式比工厂方法模式更合适因为它可以直接克隆当前状态无需额外的设置代码。
例如在游戏中创建一个具有特定状态的怪物分身使用原型模式可以快速复制这些状态。
工厂方法模式和原型模式在创建对象时都不需要知道具体的类名但它们的工作方式不同。
工厂方法模式通过调用创建接口来创建新对象而原型模式通过克隆现有对象。
如果对象的创建成本较高或者需要避免复杂的初始化逻辑原型模式是一个更好的选择。
总结来说两种模式都能解耦对象的创建过程但原型模式在处理动态和复杂状态的对象时更为高效。
因此如果对象的内部数据比较复杂且多变并且在创建对象的时候希望保持对象的当前状态那么用原型模式显然比原型模式更合适。
前面范例中创建怪物对象时这两种模式其实都不需要程序员知道所创建对象所属的类名工厂方法模式是调用相应的创建接口例如使用createMonster接口来创建新的怪物对象该接口中采用代码行new类名参数来完成对象的最终创建工作这仍旧是属于根据类名来生成新对象型模式是调用例如clone程序员可以修改成任意其他名字接口来创建新的怪物对象按照惯例这个接口一般不带任何参数以免破坏克隆接口的统一性。
该接口中采用的是代码行new类名(*this)完成对类拷贝构造函数的调用来创建对象所以这种创建对象的方式是根据现有对象来生成新对象
当然也可以把原型模式看成是一种特殊的工厂方法模式工厂方法模式的变体这也是可以的一把原型对象所属的类本身例如M_Undead、M_Element、M_Mechanic看成是创建克隆对象的工厂而工厂方法指的自然就是克隆方法clone。
在大量使用组合模式和装饰模式的设计时可以通过原型模式来复制复杂结构
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