原型模式（8）

来源:http://www.cnblogs.com/xiaomowang/archive/2017/01/17/6290486.html
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今天我們來講一下原型模式。老樣子，我們先舉一個案例： 一、案例 我們找工作，需要投簡歷，一份簡歷是不夠的，我們需要多複製幾分簡歷。 好，我們用簡單的控制台程式來完成上述的需求。 二、演繹 1、第一步演繹 客戶端調用： OK，我們實現了上述的功能，搞了三份簡歷出來。我們可以通過複製粘貼，複製更多分簡歷 ...


今天我們來講一下原型模式。老樣子，我們先舉一個案例：

一、案例

我們找工作，需要投簡歷，一份簡歷是不夠的，我們需要多複製幾分簡歷。

好，我們用簡單的控制台程式來完成上述的需求。

二、演繹

1、第一步演繹

 1     /// <summary>
 2     /// 簡歷類
 3     /// </summary>
 4     class Resume
 5     {
 6         private string name;//姓名
 7         private string sex;//性別
 8         private string age;//年齡
 9         private string timeArea;//工作時間
10         private string company;//工作單位
11         
12         public Resume(string name)
13         {
14             this.name = name;
15         }
16         //設置個人信息
17         public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
18         {
19             this.sex = sex; 
20             this.age = age;
21         }
22         //設置工作經歷
23         public void SetWorkExperience(string timeArea, string company)
24         {
25             this.timeArea = timeArea;
26             this.company = company;
27         }
28         //顯示
29         public void Display()
30         {
31             Console.WriteLine($"{name}{sex}{age}");
32             Console.WriteLine($"工作經歷：{timeArea}{company}");
33         }
34     }

客戶端調用：

 1         public static void Main()
 2         {
 3             Resume a = new Resume("小魔王");
 4             a.SetPersonalInfo("男", "29");
 5             a.SetWorkExperience("2000-2000", "XX公司");
 6 
 7             Resume b = new Resume("小魔王");
 8             b.SetPersonalInfo("男", "29");
 9             b.SetWorkExperience("2000-2000", "XX公司");
10 
11             Resume c = new Resume("小魔王");
12             c.SetPersonalInfo("男", "29");
13             c.SetWorkExperience("2000-2000", "XX公司");
14 
15             a.Display();
16             b.Display();
17             c.Display();
18             Console.Read();
19         }

OK，我們實現了上述的功能，搞了三份簡歷出來。我們可以通過複製粘貼，複製更多分簡歷出來。

那麼問題來了。

①需要三份簡歷，客戶端就需要實例化三次，如果需要20份簡歷，100份簡歷，那麼客戶端豈不是要瘋掉了。

②如果我簡歷上寫錯了一個字，年齡29要改成30，那麼客戶端豈不是需要修改3次，20份簡歷的話，就需要修改20次，好恐怖啊。

2、第二步演繹

針對上述問題，我們將代碼做一下修改：

我們將客戶端進行一下優化：

 1             Resume a = new Resume("小魔王");
 2             a.SetPersonalInfo("男", "29");
 3             a.SetWorkExperience("2000-2000", "XX公司");
 4             Resume b = a;
 5             Resume c = a;
 6             a.Display();
 7             b.Display();
 8             c.Display();
 9             Console.Read();
10         }

哈哈，這樣的話，省卻了不少的代碼呢。

好，我們來看一看他的本質， Resume b = a;Resume c = a; 實際上是傳的引用，而不是傳值，就如同，有b、c兩張紙寫著簡歷在a處一樣，實際沒有任何內容。

好，那麼接下來，我們正式的給大家介紹一下原型模式，他很好的解決了上述的問題。

 什麼是原型模式呢？

gof 給了我們很好的定義：原型模式，用原型實例指定創建對象的種類，並通過拷貝這些原型創建新的對象。

說白了，原型模式就是從一個對象創造另外一個可定製的對象，而且不需要知道任何的創造細節。

好，下麵我們來看一下最基本的原型模式的代碼

 1     /// <summary>
 2     /// 原型類
 3     /// </summary>
 4     internal abstract class Prototype
 5     {
 6         public string Id { get; }
 7 
 8         protected Prototype(string id)
 9         {
10             this.Id = id;
11         }
12         
13         public abstract Prototype Clone();
14     }
15     /// <summary>
16     /// 具體的原型方法
17     /// </summary>
18     class ConcretePrototype1 : Prototype
19     {
20         public ConcretePrototype1(string id) : base(id)
21         {
22 
23         }
24         //克隆
25         public override Prototype Clone()
26         {
27             return (Prototype) this.MemberwiseClone();//MemberwiseClone()這個方法大家可以去百度谷歌一下。
28         }
29     }

客戶端調用

1         public static void Main()
2         {
3             ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("I");
4             ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1) p1.Clone();
5             Console.WriteLine($"Cloned:{c1.Id}");
6             Console.ReadKey();
7         }

好了，上面就是原型模式的基本代碼，核心就是一個Clone() 方法。

因為就克隆而言，在我們的日常編碼中，太常用了，所以，.net在System命名空間中提供了一個ICloneable的介面，這個介面中有一個唯一的方法Clone(),跟我們的抽象類Prototype很相似，所以，以後我們想要實現原型模式，就不用費力去寫Prototype這個抽象類了，只需要將具體的原型類繼承ICloneable這個介面即可，就能實現原型模式了。

好，下麵我們就將我們文章開頭中提到的案例用原型模式來寫一遍。

3、第三步演繹

案例中我麽Resume類只需要繼承ICloneable介面，然後實現這個介面中的Clone()方法就可以了。其他的不用變。

 1 class Resume:ICloneable
 2     {
 3         private string name;//姓名
 4         private string sex;//性別
 5         private string age;//年齡
 6         private string timeArea;//工作時間
 7         private string company;//工作單位
 8         
 9         public Resume(string name)
10         {
11             this.name = name;
12         }
13         //設置個人信息
14         public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
15         {
16             this.sex = sex; 
17             this.age = age;
18         }
19         //設置工作經歷
20         public void SetWorkExperience(string timeArea, string company)
21         {
22             this.timeArea = timeArea;
23             this.company = company;
24         }
25         //顯示
26         public void Display()
27         {
28             Console.WriteLine($"{name}{sex}{age}");
29             Console.WriteLine($"工作經歷：{timeArea}{company}");
30         }
31         //實現ICloneable介面中的Clone()方法
32         public object Clone()
33         {
34             return this.MemberwiseClone();
35         }
36     }

客戶端

 1         public static void Main()
 2         {
 3             //第一份簡歷
 4             Resume a = new Resume("小魔王");
 5             a.SetPersonalInfo("男", "29");
 6             a.SetWorkExperience("2000-2000","XX公司");
 7 
 8             //生成一份新簡歷
 9             Resume b = (Resume) a.Clone();
10             //可以對新簡歷的細節進行修改。
11             b.SetWorkExperience("1998-1999","AA公司");
12 
13             Resume c = (Resume) a.Clone();            
14             c.SetPersonalInfo("男", "28");
15 
16             a.Display();
17             b.Display();
18             c.Display();
19             Console.ReadKey();
20         }

好了，下麵我們來看一下這個原型模式有什麼好處。

相比之前的代碼，每new一次，就會調用一下構造函數，如果創造這個對象的過程很複雜，也就是說，構造函數很複雜的話，那麼調用構造函數執行起來就非常的慢，浪費很多的資源。這麼多次的執行這個初始化操作，效率實在是太低了。所以，一般在初始化i信息不變的情況下，克隆是最好的變法，既隱藏了對象創建的細節，又提高的效率。

原型模式就這麼結束了嗎？那我在給小伙伴們挖個坑來跳跳，哈哈。

現在 Resume中的欄位都是string類型的，也就是說都是值類型的。如果，我們將Resume中的欄位換成引用類型的，將會出現怎樣的效果呢？

來，我們來變一下。

我們增加一個工作經歷的類

1     class WorkExperience
2     {
3         public string workDate { get; set; }
4         public string company { get; set; }
5     }

然後，Resume類中就這麼寫了

 1     class Resume : ICloneable
 2     {
 3         private string name;//姓名
 4         private string sex;//性別
 5         private string age;//年齡
 6         private WorkExperience work;
 7 
 8         public Resume(string name)
 9         {
10             this.name = name;
11             work = new WorkExperience();
12         }
13         //設置個人信息
14         public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
15         {
16             this.sex = sex;
17             this.age = age;
18         }
19         //設置工作經歷
20         public void SetWorkExperience(string timeArea, string company)
21         {
22             work.workDate = timeArea;
23             work.company = company;
24         }
25         //顯示
26         public void Display()
27         {
28             Console.WriteLine($"{name}{sex}{age}");
29             Console.WriteLine($"工作經歷：{  work.workDate}{ work.company}");
30         }
31         //實現ICloneable介面中的Clone()方法
32         public object Clone()
33         {
34             return this.MemberwiseClone();
35         }
36     }

客戶端：

 1         public static void Main()
 2         {
 3             //第一份簡歷
 4             Resume a = new Resume("小魔王");
 5             a.SetPersonalInfo("男", "29");
 6             a.SetWorkExperience("2000-2000", "XX公司");
 7 
 8             //生成一份新簡歷
 9             Resume b = (Resume)a.Clone();
10             //可以對新簡歷的細節進行修改。
11             b.SetWorkExperience("1998-1999", "AA公司");
12 
13             Resume c = (Resume)a.Clone();
14             c.SetPersonalInfo("男", "28");
15 
16             a.Display();
17             b.Display();
18             c.Display();
19             Console.ReadKey();
20         }

好，我們來運行一下。

嗯？有什麼不對嗎？這不是我預期的效果啊~

工作經歷結果就是我們最後設置的那個值，這是什麼原因呢？ 我們可以查一下MemberwiseClone()就應該知道是什麼原因了。

好，那麼我們該如何解決這個問題呢？

1、將WorkExperience 類 實現 ICloneable 介面

1     class WorkExperience:ICloneable
2     {
3         public string workDate { get; set; }
4         public string company { get; set; }
5         public object Clone()
6         {
7             return MemberwiseClone();
8         }
9     }

2、修改Resume類

 1     class Resume : ICloneable
 2     {
 3         private string name;//姓名
 4         private string sex;//性別
 5         private string age;//年齡
 6         private WorkExperience work;
 7 
 8         public Resume(string name)
 9         {
10             this.name = name;
11             work = new WorkExperience();
12         }
13         //私有構造函數，以便克隆工作經歷的數據
14         private Resume(WorkExperience work)
15         {
16             this.work = (WorkExperience)work.Clone();
17         }
18         //設置個人信息
19         public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
20         {
21             this.sex = sex;
22             this.age = age;
23         }
24         //設置工作經歷
25         public void SetWorkExperience(string timeArea, string company)
26         {
27             work.workDate = timeArea;
28             work.company = company;
29         }
30         //顯示
31         public void Display()
32         {
33             Console.WriteLine($"{name}{sex}{age}");
34             Console.WriteLine($"工作經歷：{  work.workDate}{ work.company}");
35         }
36         //實現ICloneable介面中的Clone()方法
37         public object Clone()
38         {
39             Resume obj = new Resume(this.work);//調用/私有構造函數，將工作經歷克隆。
40             obj.name = this.name;
41             obj.sex = this.sex;
42             obj.age = this.age;
43             return obj;
44         }
45     }

好，下麵運行一下，果然達到了我們預期的效果。

這兩種克隆的方式分別叫做 淺複製，深複製。

其實，在一些特定的場合，我們會經常用到，例如： DataSet 中，有Clone 和 Copy 兩個方法，一個是淺複製，一個是深複製。

好了，說了這麼多了，小伙伴們好好體會一下吧！

幾天就講到這了，下一篇會講 模板方法模式

本系列將持續更新，喜歡的小伙伴可以點一下關註和推薦，謝謝大家的支持。


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