1、原型模式解決的問題

現在有一個抽象的游戲設施建造系統,負責構建一個現代風格和古典風格的房屋和道路.

前提:抽象變化較慢,實現變化較快(不穩定)

整個抽象的游戲設施建造系統相對變化較慢,本例中只有一個Build的創建方法,而Build內部的方法實現,該實現依賴與各種具體的實現,而這些實現變化的非常頻繁,現在雖然只有現代風格和古典風格的房屋和道路的構建,而將來可能會卡通風格、另類風格等各種各樣的對象加入到Build方法中來渲染游戲的背景.

在不考慮第三方容器組件(如Unity)和設計模式的情況下,為了快速完成這個任務,我們通常會用以下這種方式編碼,代碼如下:

#region 抽象A/// <summary>/// 抽象的游戲設施建造系統/// </summary>public class BuildSystem{/// <summary>/// Build方法的邏輯變化較慢(只需要創建2種風格的房屋和道路,總共8個對象),但是風格變化較快,由于需求變化,可能需要創建諸如卡通風格、另類風格等的房屋和道路/// </summary>public void Builld(){ModernHouse modernHouseA = new ModernHouse();ModernHouse modernHouseB = new ModernHouse();ModernRoad modernRoadA = new ModernRoad();ModernRoad modernRoadB = new ModernRoad();ClassicalHouse classicalBuildA = new ClassicalHouse();ClassicalHouse classicalBuildB = new ClassicalHouse();ClassicalRoad classicalRoadA = new ClassicalRoad();ClassicalRoad classicalRoadB = new ClassicalRoad();//下面是具體的對象實例操作,如現代化房屋雖然有兩個實例,但是可能兩個可能高矮、外形不同等 }} #endregion#region 實現細節b/// <summary>/// 現代風格的房屋/// </summary>public class ModernHouse { }/// <summary>/// 現代風格的道路/// </summary>public class ModernRoad { }/// <summary>/// 古典風格的房屋/// </summary>public class ClassicalHouse { }/// <summary>/// 古典風格的道路/// </summary>public class ClassicalRoad { } #endregion

從oop的角度分析上面的代碼,可以理解為抽象的游戲系統直接依賴具體的實現細節(現代風格和古典風格的房屋和道路)，如下圖:

這時客戶端的調用代碼如下:

/// <summary>/// Prototype原型模式-創建型模式/// </summary>class Program{static void Main(string[] args){BuildSystem buildSystem = new BuildSystem();buildSystem.Builld();}}

這種設計方式的弊端顯而易見,Build方法顯得很無力,這個時候增加了一個新的需求,如下:

客戶端需要構建一種卡通風格和另類風格的道路和房屋,但是Build方法的主邏輯還是不變,同樣是(創建兩種風格的房屋和道路,共8個對象).

這時Build方法顯得很無力,只能創建一種特定邏輯的游戲背景建筑.(當然你可以在BuildSystem中新添一種新的Build方法來滿足需求,但是這種方式的代碼的重用性差)而且,掉到了,抽象依賴于實現的坑里面去了,這個時候我們就需要對代碼進行重構,進行依賴倒置.如下圖:

對所有的Build方法中的8個實例(實現細節b)進行抽象,讓它們依賴于抽象B,讓Build方法(抽象A)也依賴于抽象B,代碼如下:

#region 抽象A/// <summary>/// 抽象的游戲設施建造系統/// </summary>public class BuildSystem{/// <summary>/// Build方法的邏輯變化較慢(只需要創建2種風格的房屋和道路,總共8個對象),但是風格變化較快,由于需求變化,可能需要創建諸如卡通風格、另類風格等的房屋和道路/// </summary>public void Builld(House houseone, House houseTwo,Road roadone, Road roadtwo){House modernHouseA = houseone.Clone();House modernHouseB = houseone.Clone();Road modernRoadA = roadone.Clone();Road modernRoadB = roadone.Clone();House classicalBuildA = houseTwo.Clone();House classicalBuildB = houseTwo.Clone();Road classicalRoadA = roadtwo.Clone();Road classicalRoadB = roadtwo.Clone();//下面是具體的對象實例操作,如現代化房屋雖然有兩個實例,但是可能兩個可能高矮、外形不同等 }}#endregion#region 抽象B/// <summary>/// 抽象房屋/// </summary>public abstract class House{/// <summary>/// 抽象的House的Clone方法,用于構建House的多個實例,如果抽象A只需要一個實現b的一個實例,則不需要該方法/// </summary>/// <returns></returns>public abstract House Clone();}/// <summary>/// 抽象道路/// </summary>public abstract class Road{/// <summary>/// 抽象的Road的Clone方法,用于構建Road的多個實例,如果抽象A只需要一個實現b的一個實例,則不需要該方法/// </summary>/// <returns></returns>public abstract Road Clone();}#endregion#region 實現細節b/// <summary>/// 現代風格的房屋/// </summary>public class ModernHouse : House{public override House Clone(){//實現ModernHouse的淺拷貝,如果當前對象中含有數組等,則需要使用序列化的方式(深拷貝)實現對象的克隆,否則當一個對象實例修改了數組,另一個對象實例會共享該數組return (ModernHouse)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 現代風格的道路/// </summary>public class ModernRoad : Road{public override Road Clone(){return (ModernRoad)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 古典風格的房屋/// </summary>public class ClassicalHouse : House{public override House Clone(){return (House)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 古典風格的道路/// </summary>public class ClassicalRoad: Road{public override Road Clone(){return (ClassicalRoad)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 卡通風格的房屋/// </summary>public class CartoonHouse : House{public override House Clone(){return (CartoonHouse)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 卡通風格的道路/// </summary>public class CartoonRoad : Road{public override Road Clone(){return (CartoonRoad)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 另類風格的房屋/// </summary>public class AlternativeHouse : House{public override House Clone(){return (AlternativeHouse)MemberwiseClone();}}/// <summary>/// 另類風格的道路/// </summary>public class AlternativeRoad : Road{public override Road Clone(){return (AlternativeRoad)MemberwiseClone();}}#endregion

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這時客戶端的調用代碼如下:

class Program{static void Main(string[] args){BuildSystem buildSystem = new BuildSystem();//構建卡通風格和另類風格的房屋和道路buildSystem.Builld(new CartoonHouse(), new AlternativeHouse(), new CartoonRoad(), new AlternativeRoad());//構建現代風格和古典風格的房屋和道路buildSystem.Builld(new ModernHouse(),new ClassicalHouse(),new ModernRoad(),new ClassicalRoad());}}

ok,重構后的代碼,在抽象A相對穩定的情況,通過對實現細節b的抽象,讓實現細節b和抽象A都依賴于抽象B,完成了依賴倒置,實現了代碼new的解耦,這就是原型模式!

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關于原型模式的幾個要點:

1、Prototype模式用于隔離類對象的使用者和具體類型(易變類)的之間的耦合關系,但是這些易變類必須擁有穩定的接口.

2、Prototype模式對于"如何創建易變類的對象"采用"原型克隆"的方式來做,它使我們能非常靈活動態的創建某些擁有"穩定接口"的新對象.所需的工作僅僅是創建一個新類的對象即原型,然后在需要的地方不斷的Clone.

3、Prototype模式的Clone方法可以利用Object自帶的MemberwiseClone方法,注:該方法只能用于比較簡單的類,只能實現淺拷貝,如果類中包含數組等引用類型,則需要使用序列化方法來實現類型的深拷貝

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轉載于:https://www.cnblogs.com/GreenLeaves/p/9788981.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Prototype原型模式(创建型模式)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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