常見設計模式解析和實作（C++）Prototype模式（原型模式）

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”的一個實作，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要的鑰匙。

實作：

1）Prototype.h

#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  

    ConcreatePrototype1();  

    ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&);  

    virtual ~ConcreatePrototype1();  

    virtual Prototype* Clone();  

// 派生自Prototype,實作Clone方法  

class ConcreatePrototype2:public Prototype  

    ConcreatePrototype2();  

    ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&);  

#endif  

 （2）Prototype.cpp

#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

#include <stdio.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;  

}