Prototype原 型模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它主要面對(duì)的問題是：“某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的對(duì)象”的創(chuàng)建工作；由于需求的變化，這些對(duì)象經(jīng)常面臨著劇烈的變化，但是他們卻擁有比 較穩(wěn)定一致的接口。感覺好像和前幾篇所說的設(shè)計(jì)模式有點(diǎn)分不清，下面我們先來回顧一下以前的幾種設(shè)計(jì)模式，予以區(qū)分，再來說說原型模式。

       Singleton單件模式解決的問題是：實(shí)體對(duì)象個(gè)數(shù)問題（這個(gè)現(xiàn)在還不太容易混）

       AbstractFactory抽象工廠模式解決的問題是：“一系列互相依賴的對(duì)象”的創(chuàng)建工作

       Builder生成器模式解決的問題是：“一些復(fù)雜對(duì)象”的創(chuàng)建工作，子對(duì)象變化較頻繁，對(duì)算法相對(duì)穩(wěn)定

      FactoryMethor工廠方法模式解決的問題是：某個(gè)對(duì)象的創(chuàng)建工作

      再回來看看今天的Prototype原型模式，它是用來解決“某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的對(duì)象”的創(chuàng)建工作。現(xiàn)在看看，好象還是差不多。這個(gè)問題先放在這，我們先往下看Prototype原型模式。

      《設(shè)計(jì)模式》中說道：使用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類，然后通過拷貝這些原型來創(chuàng)建新的對(duì)象。

      此時(shí)注意：原型模式是通過拷貝自身來創(chuàng)建新的對(duì)象，這一點(diǎn)和其他創(chuàng)建型模式不相同。好，我們?cè)賮砜纯丛湍Ｊ降慕Y(jié)構(gòu)

       這個(gè)結(jié)構(gòu)說明原型模式的客戶端程序（ClientApp）是依賴于抽象（Prototype），而對(duì)象的具體實(shí)現(xiàn)也是依賴于抽象（Prototype）。符合設(shè)計(jì)模式原則中的依賴倒置原則——抽象不應(yīng)依賴于具體實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)應(yīng)依賴于抽象。

       我們現(xiàn)在回來看看原型模式的實(shí)現(xiàn)，我定義了一個(gè)場(chǎng)景，一個(gè)人開這一輛車在一條公路上?，F(xiàn)在這件事是確定的，但不確定的有幾點(diǎn)：1、人：姓名，性別，年齡；2車：什么牌子的；3公路：公路名字，長(zhǎng)度，類型（柏油還是土路）。現(xiàn)在我們一個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)。

       先來實(shí)現(xiàn)人，定義一個(gè)抽象類，AbstractDriver，具體實(shí)現(xiàn)男性（Man）和女性（Women）

public abstract class AbstractDriver

    {

        public AbstractDriver()

        {

            //

            // TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)邏輯

            //

        }

        public string name;

        public string sex;

        public int age;

        public abstract string drive();

        public abstract AbstractDriver Clone();

    }

    public class Man:AbstractDriver

    {

        public Man(string strName,int intAge)

        {

            sex = "Male";

            name = strName;

            age = intAge;

        }

        public override string drive()

        {

            return name + " is drive";

        }

        public override AbstractDriver Clone()

        {

            return (AbstractDriver)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    public class Women:AbstractDriver

    {

        public Women(string strName,int intAge)

        {

            sex = "Female";

            name = strName;

            age = intAge;

        }

        public override string drive()

        {

            return name + " is drive";

        }

        public override AbstractDriver Clone()

        {

            return (AbstractDriver)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    注意：抽象代碼中有一個(gè)Clone的方法，個(gè)人認(rèn)為這個(gè)方法是原型模式的一個(gè)基礎(chǔ)，因?yàn)榍懊嬷v了原型模式是通過拷貝自身來創(chuàng)建新的對(duì)象。

      下面我們?cè)賮韺?shí)現(xiàn)公路和汽車

      公路：

public abstract class AbstractRoad

    {

        public AbstractRoad()

        {

            //

            // TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)邏輯

            //

        }

        public string Type;

        public string RoadName;

        public int RoadLong;

        public abstract AbstractRoad Clone();

    }

    public class Bituminous:AbstractRoad    //柏油路

    {

        public Bituminous(string strName,int intLong)

        {

            RoadName = strName;

            RoadLong = intLong;

            Type = "Bituminous";

        }

        public override AbstractRoad Clone()

        {

            return (AbstractRoad)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    public class Cement:AbstractRoad        //水泥路

    {

        public Cement(string strName,int intLong)

        {

            RoadName = strName;

            RoadLong = intLong;

            Type = "Cement";

        }

        public override AbstractRoad Clone()

        {

            return (AbstractRoad)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    汽車：

    public abstract class AbstractCar

    {

        public AbstractCar()

        {

            //

            // TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)邏輯

            //

        }

        public string OilBox;

        public string Wheel;

        public string Body;

        public abstract string Run();

        public abstract string Stop();

        public abstract AbstractCar Clone();

    }

    public class BMWCar:AbstractCar

    {

        public BMWCar()

        {

            OilBox = "BMW‘s OilBox";

            Wheel = "BMW‘s Wheel";

            Body = "BMW‘s body";

        }

        public override string Run()

        {

            return "BMW is running";

        }

        public override string Stop()

        {

            return "BMW is stoped";

        }

        public override AbstractCar Clone()

        {

            return (AbstractCar)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    public class BORACar:AbstractCar

    {

        public BORACar()

        {

            OilBox = "BORA‘s OilBox";

            Wheel = "BORA‘s Wheel";

            Body = "BORA‘s Body";

        }

        public override string Run()

        {

            return "BORA is running";

        }

        public override string Stop()

        {

            return "BORA is stoped";

        }

        public override AbstractCar Clone()

        {

            return (AbstractCar)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    public class VolvoCar:AbstractCar

    {

        public VolvoCar()

        {

            OilBox = "Volvo‘s OilBox";

            Wheel = "Volvo‘s Wheel";

            Body = "Volvo‘s Body";

        }

        public override string Run()

        {

            return "Volvo is running";

        }

        public override string Stop()

        {

            return "Volvo is stoped";

        }

        public override AbstractCar Clone()

        {

            return (AbstractCar)this.MemberwiseClone();

        }

    }

    然后我們?cè)賮砜纯磮?chǎng)景，我們定義一個(gè)Manage類，在這個(gè)場(chǎng)景中有一個(gè)人，一輛車和一條公路，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

class Manage

    {

        public AbstractCar Car;

        public AbstractDriver Driver;

        public AbstractRoad Road;

        public void Run(AbstractCar car,AbstractDriver driver,AbstractRoad road)

        {

            Car = car.Clone();

            Driver = driver.Clone();

            Road = road.Clone();

        }

    }

    可以看到，在這個(gè)代碼中，場(chǎng)景只是依賴于那幾個(gè)抽象的類來實(shí)現(xiàn)的。最后我們?cè)賮韺?shí)現(xiàn)一下客戶代碼，比如我現(xiàn)在要一輛Volvo車，一個(gè)叫“Anli”的女司機(jī)，在一條叫“Road1”、長(zhǎng)1000的柏油路上。

        static void Main(string[] args)

        {

            Manage game = new Manage();

            game.Run(new VolvoCar(),new Women("Anli",18),new Bituminous("Road1",1000));

            Console.Write("CarRun:" + game.Car.Run() + "\n");

            Console.Write("DriverName:" + game.Driver.name + "\n");

            Console.Write("DriverSex:" + game.Driver.sex + "\n");

            Console.Write("RoadName:" + game.Road.RoadName + "\n");

            Console.Write("RoadType:" + game.Road.Type + "\n");

            Console.Write("CarStop:" + game.Car.Stop() + "\n");

            Console.Read();

        }

    運(yùn)行的結(jié)果是：

    CarRun:Volvo is running

DriverName:Anli

DriverSex:Female

RoadName:Road1

RoadType:Bituminous

CarStop:Volvo is stoped

如果我現(xiàn)在想換成BORA車，讓我（kid-li）開，在一個(gè)水泥馬路上，我們只要更改Main函數(shù)中Run的實(shí)參。

game.Run(new BORACar(),new Man("kid-li",24),new Cement("Road1",1000));

運(yùn)行結(jié)果是：

CarRun:BORA is running

DriverName:kid-li

DriverSex:Male

RoadName:Road1

RoadType:Cement

CarStop:BORA is stoped

這樣，經(jīng)過簡(jiǎn)單的更改，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化。

現(xiàn)在我們?cè)賮砜纯丛湍Ｊ降膸讉€(gè)要點(diǎn)：

1、Prototype模式同樣用于隔離類對(duì)象的使用者和具體類型（易變類）之間的耦合關(guān)系，它同樣要求這些“易變類”擁有“穩(wěn)定的接口”。

2、Prototype模式對(duì)于“如何創(chuàng)建易變類的實(shí)體對(duì)象”采用“原型克隆”的方法來實(shí)現(xiàn)，它使得我們可以非常靈活地動(dòng)態(tài)創(chuàng)建“擁有某些穩(wěn)定接口”的新對(duì)象——所需工作僅僅是注冊(cè)一個(gè)新類的對(duì)象（即原型），然后在任何需要的地方不斷地Clone。

3、Prototype模式中的Clone方法可以利用Object類的MemberwiseClone（）或者序列化來實(shí)現(xiàn)深拷貝。

這里面我們?cè)賮碚f說淺拷貝和深拷貝。我想對(duì)于Prototype模式是很重要的。我覺得淺拷貝和深拷貝的關(guān)鍵區(qū)別是對(duì)于引用對(duì)象的拷貝。例如我們有一個(gè)類Class1，

public class Class1

{

    int a;

    int[] b;

}

我們用淺拷貝實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)對(duì)象c1和c2，對(duì)于c1.a和c2.a，他們所有的內(nèi)存空間是不一樣的，但是c1.b和c2.b，由于它們是引用類型，在淺拷貝時(shí)只是拷貝了一個(gè)地址給b成員，實(shí)際上c1.b和c2.b指向同一塊內(nèi)存。

但如果我們用深拷貝，c1.b和c2.b指向的是不同的內(nèi)存地址。那又如何實(shí)現(xiàn)深拷貝呢？我們可以利用序列化和反序列化來實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于淺拷貝和深考貝的問題，我的同事TerryLee曾寫過一篇文章《小議.NET中的對(duì)象拷貝》，我在這就不贅述了。