设计模式之原型

原型模式介绍

完整拷贝

原型模式主要解决的问题就是创建重复对象，而这部分对象内容本身比较复杂，生成过程可能从库或者RPC接口中获取数据的耗时较长，因此采用克隆的方式节省时间。

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

原型模式的特点

在原型模式中所需要非常重要的手段就是克隆。
原型模式的使用频率不是很高。
在一个很复杂的类层次中，当系统必须从其中的许多类型创建新对象时，可以考虑用原型。

便于通过克隆方式创造复杂对象，也可以避免重复做初始化操作，不需要与类中所属的其他类耦合。

优点：

向客户隐藏制造新实例的复杂性
提供让客户能够产生未知类型对象的选项
在某些环境下，复制对象比创建新对象更有效
可以用继承以外的方式来处理复杂对象的不同配置

缺点：

对象的复制有时候很复杂

原型模式的结构

1、原型(Prototype)接口将对克隆进行声明。在绝大数情况下，其中只会有一个名为clone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。

所有的原型类都必须有一个通用的接口，使得即使在对象所属的具体类未知的情况下也能复制对象。原型对象可以生产自身的完整副本，因为相同类的对象可以相互访问对方的私有成员变量。

Demo

下面就以学生信息为例来简单学习下原型模式。入校时填写学生信息都是重复且简单的工作，如果我们把格式规定好，其余的学生按照一定的格式来编写，那么就可以使用原型模式。

    public class Student{public int Age;public DateTime BirthDate;public string Name;public IdInfo IdInfo;/// <summary>/// 浅拷贝/// </summary>/// <returns></returns>public Student ShallowCopy() {return (Student)this.MemberwiseClone();}/// <summary>/// 深拷贝/// </summary>/// <returns></returns>public Student DeepCopy(){Student clone = (Student)this.MemberwiseClone();clone.IdInfo = new IdInfo(IdInfo.IdNumber);clone.Name = String.Copy(Name);return clone;}}

    public class IdInfo {public int IdNumber;public IdInfo(int id){IdNumber = id;}    }

        static void Main(string[] args){Student student=new Student();student.Name = "阿辉";student.BirthDate = Convert.ToDateTime("1990-10-08");student.Age = 27;student.IdInfo = new IdInfo(001);Student studentTwo = student.ShallowCopy();var studentThree = student.DeepCopy();Console.WriteLine("学生信息");Console.WriteLine("One");DisplayValues(student);Console.WriteLine("Two");DisplayValues(studentTwo);Console.WriteLine("Three");DisplayValues(studentThree);Console.WriteLine("--------------------------");student.Name = "阿七";student.Age = 18;student.BirthDate = Convert.ToDateTime("2018-10-08");student.IdInfo.IdNumber = 002;Console.WriteLine("修改后学生信息");Console.WriteLine("One");DisplayValues(student);Console.WriteLine("Two");DisplayValues(studentTwo);Console.WriteLine("Three");DisplayValues(studentThree);Console.ReadKey();}public static void DisplayValues(Student s){Console.WriteLine("      Name: {0:s}, Age: {1:d}, BirthDate: {2:MM/dd/yy}",s.Name, s.Age, s.BirthDate);Console.WriteLine("      ID: {0:d}", s.IdInfo.IdNumber);}