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第7章 创建型模式—原型模式

时间:2016-05-19 14:44:54      阅读:241      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1. 原型模式(Prototype pattern)的定义

(1)用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象

  ①通过克隆来创建新的对象实例

  ②新的对象实例复制原型实例属性的值

(2)原型模式的结构和说明

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  ①Prototype:声明一个克隆自身的接口,用来约束想要克隆自己的类,要求他们都要实现这里定义的克隆方法。

  ②ConcretePrototype:实现Prototype接口的,这些类真正实现了隆自身的功能。

  ③Client:使用原型的客户端,首先要获取到原型实例对象,然后通过原型实例的克隆自身来创建新的对象实例。

(3)思考原型模式

  ①原型模型的本质克隆生成对象

  ②原型模式可以用来解决“只知接口而不知实现的问题”,出现一种“接口造接口”的假象。

  ③原型模式的重心还是在创建新的对象实例。至于创建出来的对象,其属性的值是否一定要和原型对象完全一样,这并没有强制规定,但一般会拷贝成一样的。

  ④通过克隆出来实例是原型实例是两个完全独立的实例,他们之间没有关联。

【编程实验】订单拆分处理

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//创建型模式:原型模式
//订单处理:
/*
    功能需求:因每个工作小组的处理能力上限是1000,现要求每当订单预定产品数量超过1000时,
把订单拆分为两份来保存,如果还是超过1000,那就继续拆分,直到不超过1000.
*/
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;
//*************************辅助类:************************
//定义产品原型的接口,这个产品是为了演示深拷贝
class ProductPrototype
{
public:
    virtual ProductPrototype* clone() = 0;
};

class Product :public ProductPrototype
{
private:
    string productId; //产品编号
    string name;      //产品名称
public:
    string& getName(){return name;}
    void setName(string name){this->name = name;}
    
    string& getProductId(){return productId;}
    void setProductId(string productId){this->productId = productId;}
    
    string toString()
    {
        return "ProductId="+productId+", productName="+name;
    }
    
    //克隆方法
    ProductPrototype* clone()
    {
        //创建一个新的订单,然后把本实例的数据复制过去
        Product* product = new Product();
        product->setProductId(productId);
        product->setName(name);
        
        return product;
    }
};

//*************************订单原型**************************

//订单的接口,声明了可以克隆自身的方法
class OrderApi
{
public:
    virtual string toString() = 0;
    virtual int getOrderProductNum()=0;
    virtual void setOrderProductNum(int num) = 0;
    virtual OrderApi* clone() = 0;    
};

//个人订单对象
class PersonalOrder : public OrderApi
{
private:
    Product* product;
public:
    PersonalOrder():orderProductNum(0){product = NULL;}
    
    string toString()
    {
        ostringstream oss;
        oss << orderProductNum;
        return ("PersonalOrder‘s Order="+customerName+" "+
                                "productName="+product->getName()+" "+
                                "productId="+product->getProductId()+" "+
                                "OrderNum="+oss.str());
    }
    
    OrderApi* clone()
    {
       PersonalOrder* order = new PersonalOrder();
       order->setName(customerName);
       order->setProduct((Product*)product->clone());//深度克隆
       order->setOrderProductNum(orderProductNum);
       return order; 
    }
    
    int getOrderProductNum()
    {
        return orderProductNum;
    }
    
    void setOrderProductNum(int num)
    {
        orderProductNum = num;
    }
    
    string& getName()
    {
        return customerName;
    }
    
    void setName(string name)
    {
        customerName = name;
    }
    
    Product* getProduct(){return product;}
    void setProduct(Product* product)
    {
        this->product = product;
    }
    
private:
    string customerName;
    string productId;
    int orderProductNum;    
};

//企业订单对象
class EnterpriseOrder : public OrderApi
{
private:
    Product* product;
public:
    EnterpriseOrder():orderProductNum(0){product = NULL;}
    
    string toString()
    {
        ostringstream oss;
        oss << orderProductNum;
        return ("EnterpriseOrder‘s Order="+enterpriseName+" "
                                "productName="+product->getName()+" "+
                                "productId="+product->getProductId()+" "+
                                "OrderNum="+oss.str());
    }
    
    OrderApi* clone()
    {
       EnterpriseOrder* order = new EnterpriseOrder();
       order->setName(enterpriseName);
       order->setProduct((Product*)product->clone());
       order->setOrderProductNum(orderProductNum);
       return order; 
    }
    
    int getOrderProductNum()
    {
        return orderProductNum;
    }
    
    void setOrderProductNum(int num)
    {
        orderProductNum = num;
    }
    
    string& getName()
    {
        return enterpriseName;
    }
    
    void setName(string name)
    {
        enterpriseName = name;
    }

    Product* getProduct(){return product;}
    void setProduct(Product* product)
    {
        this->product = product;
    }
    
private:
    string enterpriseName;
    string productId;
    int orderProductNum;    
};

//*********************************订单拆分过程********************
//处理订单
class OrderBusiness
{
public:
    //saveOrder传入的是订单接口类型的对象实例,这里只知道
    //订单接口的类型,并不知道其具体类型是个人订单还是企业订单
    
    void saveOrder(OrderApi& order)
    {
        //1:判断当前的预定产品数量是否大于1000
        while(order.getOrderProductNum()> 1000)
        {
            //2.如果大于,还需要继续拆分
           
            //2.1 再新建一份订单,跟传入的订单除了数量不一样外,
            //其他都相同            
            //如果不采用克隆的方式,下面这行是不知道如何new一个
            //对象的,因为order只是个接口,不能直接实例化。而
            //Clone的作用在运行时order这个具体的对象是知道自己的类型的
            //所以可以通过自身克隆出一个新的对象。
            OrderApi* newOrder = order.clone();
            
            //然后进行赋值,产品数量为1000
            newOrder->setOrderProductNum(1000);
            
            //2.2 原来的订单保留,把数量减少1000
            order.setOrderProductNum(order.getOrderProductNum()-1000);
            
            //然后是业务处理功能,省略了,打印输出看一下
            cout << "split order="+newOrder->toString()<<endl;
        }
        
        //3.不超过,那就直接业务功能处理,省略了,打印输出看一下
        cout << "order="+order.toString()<<endl;
    }    
};

int main()
{
    //客户端调用例子
 
    //创建订单对象,这里为了演示简单,直接new了
    PersonalOrder* op = new PersonalOrder();
    //EnterpriseOrder* op = new EnterpriseOrder();
    
    //设置产品
    Product* product = new Product();
    product->setName("Product1");
    product->setProductId("P0001");
  
    //设置订单数据
    op->setProduct(product);   
    op->setOrderProductNum(2925);
    op->setName("SantaClaus");

    
    //这里获取业务处理的类,也直接new了
    OrderBusiness* ob = new OrderBusiness();

    // //调用业务来保存订单对象
    ob->saveOrder(*op);    
    
    return 0;
}
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(4)原型模式的主要功能:通过克隆来创建新的对象实例。

  ①原型模式从某种意义上说,是new操作。但只是“类似于new”,而不是“就是new”因为new一个对象实例,一般属性是没有值或只有默认值;而克隆一个实例,通常与原型对象的属性值是一样的。

  ②原型实例和克隆实例本质上是两个不同的实例,它们之间是没有关联的。即一个实例的属性值发生改变,不会影响另一个实例。

2. 浅度克隆和深度克隆

(1)浅度克隆:只负责克隆按值传递的数值

(2)深度克隆:除了浅度克隆要克隆的值外,还负责克隆指针所指对象的数据。

3. 原型模式的优缺点

(1)优点

  ①对客户端隐藏具体的实现类型:客户端只知道原型接口的类型,从而减少了客户端对这些具体实现类型的依赖。

  ②在运行时动态改变具体的实现类型:原型模式可以在运行期间,由客户来注册符合原型接口的实现类型,也可以动态地改变具体的实现类型。表面看起来接口没有任何变化,但其实运行的己经是另一个类实例了。因为克隆一个原型就类似于实例化一个类。

(2)缺点

  ①每个原型的子类都必须实现clone接口

  ②当原型实例中出现复杂对象时,会递归对克隆其他对象。

  ③当原型内部包括一些不支持拷贝的对象时,可以导致克隆失败。

4.原型模式的使用场景

(1)在创建对象的时候,我们不只是希望被创建的对象继承其基类的基本结构,还希望继承原型对象的数据

(2)希望对目标对象的修改不影响既有的原型对象(深度克隆的时候可以完全互不影响)。

(3)创建对象时,只知道接口,可以这克隆原型来得到。

(4)需要实例化的类是在运行时刻动态指定时,可以使用原型模式。

 

第7章 创建型模式—原型模式

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原文地址:http://www.cnblogs.com/5iedu/p/5508332.html

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