无废话C#设计模式之五：Prototype

日期：2007年10月24日作者：查看:[大字体中字体小字体]

　　}
　　else
　　footman = (FootMan)this.MemberwiseClone();
　　return footman;
　　}
　　public void FootmanAttack()
　　{
　　Console.WriteLine("FootmanAttack");
　　}
　　}
　　}

　　代码执行结果如下图：

　　代码说明

　　Enemy类是抽象原型，它有两个用途，一是定义了原型的一些抽象内容，二是定义了原型模式必须的拷贝方法。在这里，我们看到，每个敌人的属性有位置、攻击力、速度等，并且能通过ShowInfo()方法来获取这个人的信息。

　　FootMan类就是具体原型了，它显示了敌人的具体参数以及实现了克隆自身。

　　GameScene类就是调用方，在这里我们并没有看到有和具体原因进行依赖，通过复制传入的克隆原型，得到一些新的敌人，在原型的基础上稍微调整一下就变成了一支敌人部队。

　　原型模式通过对原型进行克隆来替代无数子类，因此也就减少了调用方和具体类型产生依赖的程序。

　　Clone()方法接受一个参数，表示是否是深拷贝。在这里，我们通过序列化反序列化实现深拷贝，深拷贝实现对象的完整复制，包括对象内部的引用类型都会复制一份全新的。在这里，如果3个敌人对象的Location都指向内存同一个地址的话，那么它们就分不开了，因此，在复制的时候需要进行深拷贝，使得它们的Location是独立的。

　　在初始化Enemy的时候，我们Sleep()了一下，目的是模拟对象的创建是一个非常耗时的工作，这也体现了原型模式的另一个优势，在生成敌人的时候，我们其实无需再做这些工作了，我们只需要得到它的完整数据，并且进行一些修改就是一个新的敌人。

　　运行程序后可以看到，虽然创建了三个敌人，但是只耗费了一个敌人的创建时间，三个敌人都是从原型克隆出来的。由于进行了深拷贝，修改了一个敌人的位置并不会影响其它敌人。

　　何时采用

　　从代码角度来说，如果你希望运行时指定具体类(比如是使用Footman作为敌人还是使用其它)，或者你希望避免创建对象时的初始化过程(如果这个过程占用的时间和资源都非常多)，或者是希望避免使用工厂方法来实现多态的时候，可以考虑原型模式。

　　从应用角度来说，如果你创建的对象是多变化、多等级的产品，或者产品的创建过程非常耗时的时候(比如，有一定的计算量，或者对象创建时需要从网络或数据库中获取一定的数据)，或者想把产品的创建独立出去，不想了解产品创建细节的时候可以考虑使用。不得不说，原型模式给了我们多一种创建对象，并且不依赖具体对象的选择。

　　实现要点

　　.NET中使用Object的MemberwiseClone()方法来实现浅拷贝，通过序列化和反序列化实现深拷贝，后者代价比较大，选择何时的拷贝方式。

　　原型模式同样需要抽象类型和具体类型，通过相对稳定的抽象类型来减少或避免客户端的修改可能性。

　　在代码中，我们把敌人作为了抽象类型，抽象层次很高。完全可以把步兵作为抽象类型，下面有普通步兵，手榴弹步兵等等，再有一个坦克作为抽象类型，下面还有普通坦克和防导弹坦克。这样GameScene可能就需要从两种抽象类型克隆出许多步兵和坦克。不管怎么样抽象，只要是对象类型由原型实例所指定，新对象通过原型实例做拷贝，那么这就是原型模式。

　　注意事项

　　注意选择深拷贝和浅拷贝。

　　拷贝原型并进行修改意味着原型需要公开更多的数据，对已有系统实现原型模式可能修改的代价比较大。
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