在C++和Java中如何实现原型模式

这篇文章主要介绍了在C++和Java中如何实现原型模式 ，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

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        GOF 给原型模式 的定义为：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。

        在 C++和Java 中都提供了clone()方法来实现对象的克隆，但是在Java中必须要实现Cloneable这个接口。

        通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的方法创建出更多同类型的对象。原始模型模式允许动态的增加或减少产品类，产品类不需要非得有任何事先确定的等级结构，原始模型模式适用于任何的等级结构。缺点是每一个类都必须配备一个克隆方法。

一、组成：

        1) 客户角色：让一个原型克隆自己来得到一个新对象。
        2) 抽象原型角色：实现了自己的clone 方法，扮演这种角色的类通常是抽象类，且它具有许多具体的子类。
        3) 具体原型角色：被复制的对象，为抽象原型角色的具体子类。

二、UML类图：

三、代码实现：

JAVA：

Prototype.java:

//原型抽象类
public abstract class Prototype implements Cloneable{   
 String name;   

 public void setName(String name) {   
  this.name = name;   
 }   
 public String getName() {
  return this.name;
 }   

 public Object clone(){   
  Object object = null;   
  try {   
   object = super.clone();   
  } catch (CloneNotSupportedException exception) {   
   System.err.println("AbstractPrototype is not Cloneable");   
  }   
  return object;   
 }   
} 

//原型实现类
class ConcretePrototype1 extends Prototype {

 public ConcretePrototype1() {
  // TODO Auto-generated method stub
  setName("ConcretePrototype1");
 }

}

class ConcretePrototype2 extends Prototype {

 public ConcretePrototype2() {
  // TODO Auto-generated method stub
  setName("ConcretePrototype2");
 }

}

testMain.java:

public class testMain {

 public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  Prototype pt1 = new ConcretePrototype1();
  Prototype pt2 = (Prototype) pt1.clone();
  Prototype pt3 = new ConcretePrototype2();
  Prototype pt4 = (Prototype) pt3.clone();

  System.out.println("1:"+pt1.getName());
  System.out.println("2:"+pt2.getName());
  System.out.println("3:"+pt3.getName());
  System.out.println("4:"+pt4.getName());

 }
}

输出结果：

1:ConcretePrototype1
2:ConcretePrototype1
3:ConcretePrototype2
4:ConcretePrototype2

C++：

Prototype.h:

/*
 * Prototype.h
 *
 *  Created on: 2013-6-23
 *      Author: yan chao

 */

#ifndef PROTOTYPE_H_
#define PROTOTYPE_H_

// 虚拟基类,所有原型的基类,提供Clone接口函数
class Prototype
{
public:
 Prototype(){}
 virtual ~Prototype(){}

 virtual Prototype* Clone() = 0;
};

// 派生自Prototype,实现Clone方法
class ConcreatePrototype1 : public Prototype
{
public:
 ConcreatePrototype1();
 ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&);
 virtual ~ConcreatePrototype1();

 virtual Prototype* Clone();
};

// 派生自Prototype,实现Clone方法
class ConcreatePrototype2 : public Prototype
{
public:
 ConcreatePrototype2();
 ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&);
 virtual ~ConcreatePrototype2();

 virtual Prototype* Clone();
};

#endif /* PROTOTYPE_H_ */

Prototype.cpp:

//============================================================================
// Name        : Prototype.cpp
// Author      : yan chao
// Version     :
// Copyright   : Your copyright notice
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================

#include "Prototype.h"
#include 

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1()
{
 std::cout << "construction of ConcreatePrototype1n" << std::endl;
}

ConcreatePrototype1::~ConcreatePrototype1()
{
 std::cout << "destruction of ConcreatePrototype1n"<< std::endl;
}

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&)
{
 std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype1n"<< std::endl;
}

Prototype* ConcreatePrototype1::Clone()
{
 return new ConcreatePrototype1(*this);
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2()
{
 std::cout << "construction of ConcreatePrototype2n"<< std::endl;
}

ConcreatePrototype2::~ConcreatePrototype2()
{
 std::cout << "destruction of ConcreatePrototype2n"<< std::endl;
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&)
{
 std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype2n"<< std::endl;
}

Prototype* ConcreatePrototype2::Clone()
{
 return new ConcreatePrototype2(*this);
}

testMain.cpp:

/*
 * testMain.cpp
 *
 *  Created on: 2013-6-23
 *      Author: yan chao
 */

#include "Prototype.h"
#include 

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;

 system("pause");

 return 0;
}

 运行结果：

construction of ConcreatePrototype1n
copy construction of ConcreatePrototype1n
construction of ConcreatePrototype2n
copy construction of ConcreatePrototype2n
destruction of ConcreatePrototype1n
destruction of ConcreatePrototype1n
destruction of ConcreatePrototype2n
destruction of ConcreatePrototype2n

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