C#物件導向設計模式學習筆記(5) – Prototype 原型模式(建立型模式)

在軟體系統中，經常面臨著“某些結構複雜的對象”的建立工作；由於需求的變化，這些對象經常面臨著劇烈的變化，但是它們卻擁有比較穩定一致的介面。

如何應對這種變化？如何向“客戶程式（使用這些對象的程式）”隔離出“這些易變對象”，從而使得“依賴這些易變對象的客戶程式”不隨著需求改變而改變？

使用原型執行個體指定建立對象的種類，然後通過拷貝這些原型來建立新的對象。

  

結構：

 

 

public abstract class NormalActor
{
public abstract NormalActor Clone();
}

public abstract class FlyActor
{
public abstract FlyActor Clone();
}

public abstract class WaterActor
{
public abstract WaterActor Clone();
}

 

[Serializable]
public class NormalActorA : NormalActor
{
public override NormalActor Clone()
    {
return (NormalActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class NormalActorB : NormalActor
{
public override NormalActor Clone()
    {
return (NormalActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class FlyActorA : FlyActor
{
public override FlyActor Clone()
    {
return (FlyActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class FlyActorB : FlyActor
{
public override FlyActor Clone()
    {
return (FlyActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class WaterActorA : WaterActor
{
public override WaterActor Clone()
    {
return (WaterActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

[Serializable]
public class WaterActorB : WaterActor
{
public override WaterActor Clone()
    {
return (WaterActor)this.MemberwiseClone();
    }
}

 

public class GameSystem
{
public NormalActor normalActor;
public FlyActor flyActor;
public WaterActor waterActor;

public void Run()
    {
        NormalActor normalActor1 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor2 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor3 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor4 = normalActor.Clone();
        NormalActor normalActor5 = normalActor.Clone();

        FlyActor flyActor1 = flyActor.Clone();
        FlyActor flyActor2 = flyActor.Clone();

        WaterActor waterActor1 = waterActor.Clone();
        WaterActor waterActor2 = waterActor.Clone();
    }
}
class App
{
public static void Main()
    {
        GameSystem gameSystem = new GameSystem();
        gameSystem.normalActor = new NormalActorA();
        gameSystem.flyActor = new FlyActorB();
        gameSystem.waterActor = new WaterActorB();

        gameSystem.Run();
    }
}

 

要點：

1、Prototype模式同樣用於隔離類對象的使用者和具體類型（易變類）之間的耦合關係，它同樣要求這些“易變類”擁有“穩定的介面”；

2、Prototype模式對於“如何建立易變類的實體物件”採用“原型複製”的方法來做，它使得我們可以非常靈活地動態建立“擁有某些穩定介面”的新對象－－所需工作僅僅是註冊一個新類的對象（即原型），然後在任何需要的地方不斷地Clone；

3、Prototype模式中的Clone方法可以利用.NET中的Object類的MemberwiseClone（）方法或者序列化來實現深拷貝。

 

有關建立性模式的討論：

1、Singleton模式解決的實體物件個數的問題。除了Singleton之外，其他建立型模式解決的都是new所帶來的耦合關係；

2、Factory Method、Abstract Factory、Builder都需要一個額外的工廠類來負責執行個體化“易變對象”，而Prototype則是通過原型（一個特殊的工廠類）來複製“易變對象”；

3、如果遇到“易變類”，起初的設計通常從Factory Method開始，當遇到更多的複雜變化時，再考慮重構為其他三種原廠模式（Abstract Factory、Builder、Prototype）

 

依賴倒置原則：

抽象不應該依賴於實現細節b	抽象A應該依賴於抽象B，實現細節b依賴於抽象B